Μυστηριώδεις εκπομπές μεθανίου και οξυγόνου στον Αρη

Πριν μερικές ημέρες η αμερικανική διαστημική υπηρεσία NASA ανακοίνωσε ότι το ρόβερ Curiosity, που εξερευνά την επιφάνεια του Αρη από το 2012 ως σήμερα, εντόπισε ανεξήγητες αυξομειώσεις στη συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη. Η ανακοίνωση αυτή ήρθε ενώ οι επιστήμονες δεν έχουν μπορέσει ακόμη να βγάλουν άκρη με τις αντίστοιχες μυστηριώδεις διακυμάνσεις στη συγκέντρωση μεθανίου στην αρειανή ατμόσφαιρα.
Οι αναλογίες και των δύο αυτών αερίων είναι πολύ μικρές μέσα στην ατμόσφαιρα του Αρη, με το μεθάνιο να συναντάται μόλις σε λίγα μέρη στο δισεκατομμύριο (ppb). Ωστόσο η μεταβολή π.χ. από τα 24 ppb στο 1 ppb δεν παύει να είναι μια μεγάλη σχετική μεταβολή. Κάποιος φυσικός μηχανισμός παράγει μεθάνιο και όπως φαίνεται κάποιος άλλος οξυγόνο και με κάποιους άλλους μηχανισμούς τα αέρια αυτά αφαιρούνται από τον αέρα, χωρίς να διατηρούνται σε ισορροπία, όπως συμβαίνει με τις συγκεντρώσεις των αερίων στη γήινη ατμόσφαιρα, που μεταβάλλονται πολύ αργά στο πέρασμα του γεωλογικού χρόνου και όχι από εποχή σε εποχή και από έτος σε έτος. Αντίθετα, οι αναλογίες αζώτου και αργού στην αρειανή ατμόσφαιρα εμφανίζουν προβλεψιμότητα, με διακυμάνσεις που σχετίζονται με την εποχιακή μεταβολή της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα, ένα μέρος του οποίου κάθε χρόνο γίνεται πάγος στις πολικές περιοχές, μετά εξαχνώνεται και πάλι κ.ο.κ.
Το ενδιαφέρον των επιστημόνων για το μεθάνιο και το οξυγόνο σχετίζεται με το γεγονός ότι μπορούν να παραχθούν όχι μόνο από γεωχημικές διεργασίες, αλλά και από βιολογικές, δηλαδή από κάποιο είδος μικροβιακής ζωής. Ωστόσο στην περίπτωση του Αρη οι επιστήμονες θεωρούν σχεδόν βέβαιο ότι οι αιτίες της διακύμανσής τους είναι γεωχημικές. Το μεθάνιο μπορεί να σχηματιστεί από τη χημική αντίδραση διοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου με τη βοήθεια του ορυκτού ολιβίνης, ή να προέρχεται από εκτόνωση μαζών μάγματος σε μεγάλα βάθη. Είναι επίσης δυνατό να απελευθερώνεται κατά διαστήματα από θύλακες πάγου κοντά στην επιφάνεια μέσα στους οποίους έχει παγιδευτεί, να προέρχεται από υπεδάφιους μεθανυδρίτες ή από την αποσύνθεση αποθεμάτων αρχαίων οργανικών ουσιών. Η ατμοσφαιρική κυκλοφορία μπορεί να ευθύνεται για τη μεταφορά του και για τη δυσκολία να εντοπιστούν οι πηγές έκλυσής του.
Το μεθάνιο, επειδή διασπάται από τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου, δεν παραμένει στην ατμόσφαιρα πάνω από 300-400 χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι το μεθάνιο που ανιχνεύτηκε στον Αρη είναι πρόσφατο. Η ανίχνευση αυξημένων συγκεντρώσεών του έγινε τόσο από τα όργανα του Curiosity μέσα στον κρατήρα Γκέιλ, όσο και από επίγεια τηλεσκόπια και το σκάφος Mars Express, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Παραδόξως, το καλύτερα εξοπλισμένο σκάφος για την ανίχνευση ιχνοαερίων, το ExoMars Trace Gas Orbiter του ESA, δεν έχει ανιχνεύσει αυτές τις αιχμές στη συγκέντρωση μεθανίου. Ετσι οι επιστήμονες πρέπει να δώσουν εξηγήσεις για όλα αυτά τα αποτελέσματα, δηλαδή τις διακυμάνσεις τόσο στο χρόνο όσο και στην τοποθεσία που εμφανίζονται οι εξάρσεις μεθανίου, την ανίχνευσή του πάνω στο έδαφος, αλλά όχι πάντα από τροχιά και να κατανοήσουν τις διαφορετικές διαδικασίες που το παράγουν και το καταναλώνουν.
Η κοινή αποστολή ExoMars του ESA και της ρωσικής διαστημικής υπηρεσίας Roscosmos, που θα φτάσει στον Αρη το 2021, θα επιχειρήσει να κάνει γεώτρηση κάτω από την επιφάνεια, μακριά από το βομβαρδισμό της επιφάνειας από την ηλιακή ακτινοβολία, αναζητώντας εκεί πιθανά ίχνη ζωής. Ακόμη πιο σαφή συμπεράσματα θα μπορούσαν να βγουν από κάποια μελλοντική αποστολή που θα έφερνε πίσω δείγματα εδάφους για ανάλυση.