• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Tajemnica metanu na Marsie

    22.09.2010. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Podczas Europejskiego Kongresu Planetologicznego (European Planetary Science Congress, EPSC), który odbył się w Rzymie, przedstawiono wyniki najnowszych badań w zakresie metanu wchodzącego w skład atmosfery Marsa. Okazuje się, że ulega on degradacji w ciągu niespełna roku. Autorami badania są Sergio Fonti z włoskiego Uniwersytetu Salento i Giuseppe Marzo z Centrum Badawczego im. Amesa agencji NASA (amerykańska Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej). Badanie wykazało także silne sezonowe i geograficzne wahania stężenia metanu na czerwonej planecie. Wyniki nasuwają pytania dotyczące źródeł metanu oraz tego, co się na Marsie z nim dzieje.

    "W atmosferze Marsa znajduje się niewielka ilość metanu, pochodzącego ze źródeł punktowych. Zbadaliśmy zmiany stężenia tego gazu i odkryliśmy wahania sezonowe oraz roczne" - powiedział prof. Fonti. "Metan ten może powstawać w wyniku procesów geologicznych lub mieć pochodzenie biologiczne. W tej chwili nie da się tego rozstrzygnąć. Okazało się jednak, że maksymalny okres utrzymywania się metanu w atmosferze marsjańskiej wynosi mniej niż jeden rok".

    Atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla (95%), azotu (3%), argonu (1,6%) oraz śladowych ilości tlenu i wody. Obecność metanu w atmosferze tej sąsiadującej z Ziemią planety stwierdzono po raz pierwszy w 2003 roku, natomiast w zeszłym roku astronomowie uzyskali dowód na sezonowość stężenia tego gazu.

    Na potrzeby omawianego badania prof. Fonti i dr Marzo wykorzystali dane zgromadzone w ciągu trzech lat marsjańskich (jeden rok marsjański odpowiada prawie dwóm latom ziemskim) przy użyciu spektrometru do pomiaru emisji cieplnej (Thermal Emission Spectrometer, TES). Przyrząd umieszczony był na pokładzie sondy Mars Globar Surveyor agencji NASA. Przedmiotem zainteresowania naukowców były w szczególności charakterystyczne cechy widmowe metanu.

    Zidentyfikowano trzy regiony leżące na północnej półkuli Marsa odznaczające się szczególnie wysokim stężeniem metanu. Są to: Tharsis i Elysium, główne regiony wulkaniczne, oraz Arabia Terrae, obszar o wysokiej zawartości lodu w wodach podziemnych.

    Stężenie metanu na czerwonej planecie zmienia się także w zależności od pory roku. Na półkuli północnej szczytowe wartości występują jesienią i dochodzą do 70 ppb; zimą stężenie metanu znacznie spada. Wiosna to pora jego powolnego wzrostu, natomiast w lecie stężenie zwiększa się gwałtownie.

    Podczas lata zawartość metanu jest wyższa na półkuli południowej. Badacze podejrzewają, że może to być spowodowane naturalną cyrkulacją atmosfery, ale należy to jeszcze poddać weryfikacji z zastosowaniem symulacji komputerowych.

    "Wyraźnie widać, że wyższe stężenie jest powiązane z cieplejszymi porami roku i lokalizacjami, w których panują korzystne warunki geologiczne i biologiczne, takie jak aktywność geotermalna i wysokie uwodnienie" - stwierdził prof. Fonti. "Większa ilość energii dostępnej w lecie może powodować uwalnianie gazów nagromadzonych w wyniku procesów geologicznych lub wzmożonej aktywności biologicznej".

    W związku z tym nasuwa się pytanie, co dzieje się z uwolnionym metanem. Rozkład gazu w wyniku procesów fotochemicznych nie następuje tak szybko. Natomiast procesy wywołane działaniem wiatru mogą doprowadzić do pojawienia się w atmosferze utleniaczy znacznie szybciej pochłaniających metan. Do wyjaśnienia tych intrygujących zagadnień potrzebne są jednak dalsze badania.

    Kongres EPSC, zorganizowany w ramach finansowanej przez UE inicjatywy EUROPLANET, stanowi najważniejsze europejskie forum planetologów. Inicjatywa EUROPLANET została sfinansowana w ramach pozycji budżetowej "Infrastruktury badawcze" Siódmego Programu Ramowego (7PR). Ma ona na celu zbliżenie europejskiej społeczności planetologów poprzez rozwój sieci kontaktów zawodowych oraz wspólne działania badawcze. Jej zadaniem jest także zapewnienie naukowcom dostępu do specjalistycznych laboratoriów i obiektów oraz danych planetologicznych, informacji i programów narzędziowych.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Klatrat metanu (hydrat metanu, metanowy lód, wodzian metanu) – substancja krystaliczna złożona z cząsteczek wody i metanu. Katastrofa górnicza w kopalni Uljanowskaja - 19 marca 2007 o godz. 10.19 czasu lokalnego w Kopalni Węgla Kamiennego Uljanowskaja (ros. Ульяновская) w okolicach miasta Nowokuźnieck w rosyjskim obwodzie kemerowskim na Syberii doszło do wybuchu prawdopodobnie metanu, jednak eksperci także nie wykluczają możliwości, że mógł eksplodować pył węglowy. W wyniku katastrofy według potwierdzonych danych zginęło 108 górników. Do katastrofy doszło, gdy komisja techniczna na głębokości 270 metrów kontrolowała funkcjonowanie aparatury pomiarowej mierzącej stężenie metanu. Grupa metylenowa (metanodiyl, metylen), -CH2- – najprostsza grupa alkenylowa zbudowana z jednego atomu węgla i dwóch atomów wodoru, mająca dwa wiązania chemiczne. Występuje w wielu związkach organicznych. Jej nazwa wynika z faktu, że można ją utworzyć myślowo z metanu poprzez oderwanie od niego dwóch atomów wodoru. Myślowe oderwanie jednego atomu wodoru od metanu definiuje grupę metylową (-CH3), której nie należy mylić z grupą metylenową.

    Zimne wysięki (ang. cold seeps) – strefy dna morskiego, w których przez nieciągłości i szczeliny powstałe w wyniku aktywności tektonicznej dochodzi do przesiąkania gazu ziemnego, ropy naftowej, solanki z głębszych warstw skorupy ziemskiej. W związku z wysoką koncentracją zredukowanych związków chemicznych (siarkowodoru, metanu i innych węglowodorów) stanowią dogodne siedlisko dla rozwoju chemosyntetyzujących bakterii i związanych z nimi zróżnicowanych zespołów organizmów z wyższych pięter troficznych. W biomach tych występuje wiele organizmów endemicznych. Określenie „zimne wysięki” odnosi się do temperatury wysięku, która jest zwykle niewiele wyższa niż temperatura otaczającej wody morskiej. Specyficzna topografia okolic zimnych wysięków jest wynikiem zróżnicowanych procesów geologicznych, fizycznych i reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy wydobywającymi się spod dna substancjami a wodą morską oraz aktywności organizmów. Występowanie zimnych wysięków stwierdzono w wielu akwenach na całym świecie, głównie jednak na stokach kontynentalnych i w okolicach grzbietów śródoceanicznych. Vastitas Borealis (łac. Pustkowie Północne) – rozległy obszar nizinny na północnej półkuli Marsa, otaczający płaskowyż Planum Boreum, na którym znajduje się północny biegun planety. Jest on położony 4-5 km poniżej średniego promienia planety, od położonych w kierunku południowym wyżyn oddziela go w wielu miejscach wyraźna skarpa. Znajduje się na nim znacznie mniej kraterów, niż na wyżynach półkuli południowej, co wskazuje, że obszar ten jest geologicznie młodszy. W obszar Vastitas Borealis wcinają się wulkaniczne wyżyny Tharsis i Elysium. W pobliżu Planum Boreum znajduje się największe pole wydm na Marsie, nazwane Olympia Undae.

    Gaz wielkopiecowy - produkt uboczny wytwarzany podczas procesów wielkopiecowych. Jego skład zależy od wsadu wielkopiecowego i waha się w granicach: 9-16% dwutlenku węgla, 23-30% tlenku węgla, 0,5-4% wodoru, 52-64% azotu, 1% metanu. Mars Exploration Rover-B (MER-B) (znana również pod nazwą "Opportunity" ) – bezzałogowa misja na Marsa, której celem jest przeprowadzenie badań geologicznych planety. Misja jest realizowana przez JPL NASA. Misja rozpoczęła się w dniu lądowania pojazdu na Marsie, czyli 25 stycznia 2004 roku i została zaplanowana na 90 marsjańskich dni. Została ona wielokrotnie przedłużona i trwa nadal. Do 19 marca 2013 roku pojazd spędził na powierzchni Marsa 3253 marsjańskie dni i przebył dystans 35 625,03 metra.

    Mars Odyssey 2001 Orbiter – sonda kosmiczna wysłana 7 kwietnia 2001 w kierunku Marsa przez NASA w ramach programu Mars Exploration Program. Pojazd wszedł na orbitę wokół planety 24 października 2001 roku. Główną misją Odyssey jest poszukiwanie śladów wody i lodu wodnego na i pod powierzchnią Marsa oraz badanie aktywności wulkanicznej. Po osiągnięciu głównych celów, NASA zaaprobowała wydłużenie misji do sierpnia 2006 roku. Obecnie statek kontynuuje badania naukowe oraz utrzymuje łączność między Ziemią a łazikami Opportunity i Curiosity. Gaz generatorowy – palny gaz powstały w wyniku zgazowania paliwa stałego, np. węgla, drewna (gaz drzewny) lub innego rodzaju biomasy. W zależności od składu paliwa, składu czynnika zgazowującego oraz konstrukcji gazogeneratora, skład gazu generatorowego może być różny, przy czym praktycznie zawsze składa się on z wodoru, tlenku węgla, metanu, pary wodnej, dwutlenku węgla i azotu.

    Most wentylacyjny – szczelna konstrukcja górnicza w sieci wentylacyjnej stosowana głównie w pokładach zagrożonych tąpaniami, oraz przy zabezpieczeniu wyrobisk przed niebezpieczeństwem wybuchu metanu, zapobiegająca mieszaniu się prądów powietrza.

    Dodano: 22.09.2010. 16:49  


    Najnowsze