Zdjęcie w tle: ESA

ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ESA wykrył nowe sygnatury spektralne, podczas przeprowadzania teledetekcji gazów w atmosferze Marsa. Głównym zadaniem misji jest odpowiedzenie na pytanie, czy w atmosferze Czerwonej Planety znajduje się metan CH4, gaz związany z aktywnością biologiczną lub geologiczną planety. Choć nowe odkrycie nie potwierdza obecności CH4, pomoże ono prowadzić dalsze poszukiwania.

Badania wykonywane przez instrument Atmospheric Chemistry Suite (ACS) na TGO na przestrzeni całego roku, ujawniły nowe sygnatury spektralne dla ozonu O3 i dwutlenku węgla CO2. Instrument dokonywał teledetekcji w podczerwieni, rejestrował promieniowanie podczerwone odbite przez gazy w atmosferze Masa. Wynikiem badań są sygnatury spektralne, które informują nas o tym, w jakim stopniu dana substancja odbija lub pochłania promieniowanie elektromagnetyczne w danym spektrum. Zwykle sygnatura spektralna pozwala rozpoznać konkretną substancję.

Sygnatury uzyskane przez ACS zaskoczyły naukowców. Instrument zaobserwował odbicie promieniowania pochodzące od ozonu i dwutlenku węgla w zakresie fal, w którym spodziewano się zaobserwować odbicie pochodzące od metanu. Było to pierwsze zaobserwowane obicie spektralne w podczerwieni pochodzące od CO2, a także pierwsza identyfikacja O3 na Marsie przy użyciu promieniowania w tym zakresie.

ESA

Wykres przedstawia przykładowe wyniki pomiarów ACS, zawierające sygnatury spektralne dwutlenku węgla CO2 i ozonu O3. Górny wykres to modelowane sygnatury spektralne w tym zakresie dla różnych gazów. Dolny wykres przedstawia dane zebrane przez ACS (linia niebieska) i najlepiej dostosowany do nich model (linia pomarańczowa).

Do tej pory dość szczegółowo zbadano zachowanie dwutlenku węgla oraz ozonu w atmosferze Marsa, jednak wyniki badań z ACS naświetliły nową metodę identyfikacji obu gazów. Dotąd badania ozonu opierały się głównie na szukaniu jego sygnatur spektralnych w nadfiolecie. Ta metod pozwala badać zachowanie O3 tylko w wyższych partiach atmosfery, do 20 km nad powierzchnią. Dzięki odkrytej przez ACS sygnaturze spektralnej gazu w podczerwieni, będziemy mogli uzyskać bardziej szczegółowy obraz roli ozonu w całej atmosferze planety.

Odkrycie sygnatur spektralnych dwutlenku węgla jest bardzo istotne dla dalszych poszukiwać metanu. Jeśli w tym zakresie podczerwieni chcemy szukać CH4, musimy koniecznie uwzględnić sygnatury spektralne pochodzące od CO2. Wykryte przez orbiter Mars Express i łazik Curiosity ślady obecności metanu w atmosferze są zmienne i enigmatyczne. Potrzebne jest prowadzenie dalszych badań z uwzględnieniem odkrytej przez nas cechy CO2.

Program ExoMars ma nam m.in. odpowiedź na pytanie, czy na Marsie znajduje się metan. Na ziemi większość CH4 w atmosferze pochodzi z aktywności biologicznej. Dlatego obecność tego gazu na Marsie sugerowałaby, że do niedawna istniało lub nadal istnieje na nim życie. ESA zamierza kontynuować poszukiwania metanu na Czerwonej Planecie.

Autor

Krystyna Syty