Trace Gas Orbiter của nhiệm vụ ExoMars đã phân tích bầu khí quyển sao Hỏa, tìm thấy sự thiếu hụt đáng kinh ngạc của dấu vết mêtan.
(Ảnh: © ESA / ATG medialab)
Các nhà khoa học đã hoang mang về sự hiện diện của khí mêtan trên sao Hỏa trong nhiều năm.
Khí đã được phát hiện trước đó trên hành tinh đỏ. Do phần lớn khí mêtan trên Trái đất có nguồn gốc sinh học, các nhà khoa học đã bị trêu chọc bởi viễn cảnh rằng khí mêtan trên sao Hỏa cũng có thể đến từ các sinh vật sống.
Bây giờ, bí ẩn ngày càng sâu sắc. Hôm nay (10 tháng 4), các nhà nghiên cứu đã báo cáo kết quả đầu tiên từ Trace Gas quỹ đạo (TGO), con tàu vũ trụ đang bay vòng quanh Hành tinh Đỏ đánh hơi thấy dấu hiệu của sự sống là một phần của lãnh đạo châu Âu ExoMars sứ mệnh. Trước sự ngạc nhiên của các nhà khoa học, TGO hầu như không tìm thấy bất kỳ dấu vết nào của khí mêtan trong các quan sát ban đầu từ tháng 4 năm 2018 đến tháng 8 năm 2018.
"TGO là công cụ nhạy cảm nhất để đo khí mêtan trên sao Hỏa", Oleg Korablev, người điều tra chính cho công cụ Bộ hóa học khí quyển (ACS) trên TGO và là nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu vũ trụ của Viện hàn lâm khoa học Nga cho biết. "Chúng tôi chỉ có thể báo cáo các giới hạn trên rất, rất thấp."
Giới hạn trên chính xác nhất mà Korablev và các đồng nghiệp đã tìm thấy chỉ là 0,012 phần tỷ (ppb) - đó là một số bậc có độ lớn dưới mức mà các nhà khoa học mong đợi dựa trên khí mê-tan được phát hiện trên bề mặt Sự tò mò trên sao Hỏa của NASA. (Sự tò mò đã phát hiện ra mức độ mêtan của 0,45 ppb trong cùng một mùa trong những năm trước.)
Sự khác biệt có thể có nghĩa là khí mê-tan đang bị phá hủy ở tầng thấp của bầu khí quyển sao Hỏa. Nhưng các nhà khoa học chưa biết làm thế nào.
"Chúng tôi có hai công cụ hoàn toàn độc lập được phân tích bởi hai nhóm hoàn toàn độc lập và chúng có cùng kết quả", Håkan Svedhem, nhà khoa học dự án TGO của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, nói với các phóng viên trong cuộc họp báo hôm nay. Ngoài ACS, TGO còn có một công cụ đo khí khác được gọi là NOMAD (Nadir và Occultation for Mars Discovery).
Các nhà nghiên cứu đã trình bày kết quả tại cuộc họp thường niên của Liên minh khoa học địa chất châu Âu tại Vienna. Phát hiện của họ cũng xuất bản ngày hôm nay trong tạp chí Tự nhiên.
Marco Giuranna, một nhà khoa học của Istituto Nazionale di Astrofisica ở Rome, người không tham gia nghiên cứu, cho biết không có gì đáng ngạc nhiên khi một tàu vũ trụ như TGO không phát hiện ra khí mê-tan, vì sự hiện diện của khí này trên Sao Hỏa có khả năng đặc trưng bởi các gai phát xạ thoáng qua. , thay vì bởi sự hiện diện toàn cầu.
"Vì khí mê-tan thường ở nồng độ rất thấp trong bầu khí quyển của Sao Hỏa, nên các xung đột hoặc xung khí trên Sao Hỏa chỉ thỉnh thoảng được phát hiện - khi các máy bay, tàu đổ bộ hoặc quỹ đạo xảy ra ở đúng nơi, đúng lúc", Giuranna, người điều tra viên chính của thiết bị đo quang phổ Fourier hành tinh của Mars Express, nói với Space.com trong một email. "Một cách nhất quán, trong nghiên cứu Mars Express mới của chúng tôi, chúng tôi đã không phát hiện ra bất kỳ khí mê-tan nào ngoài một phát hiện xác định duy nhất." (Đầu tháng này, trên tạp chí Nature Geoscience, Giuranna đã công bố những kết quả về một vệt mêtan năm 2013 được quan sát bởi quỹ đạo Mars Express.)
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã dự đoán rằng các luồng khí mêtan tập trung sẽ được đưa vào lưu thông toàn cầu quanh Sao Hỏa và rằng TGO nên đã phát hiện ra sự phân phối đồng đều của khí có ở mức độ nền.
Các tác giả của nghiên cứu mới cho biết, để điều hòa sự thiếu phát hiện mêtan bằng TGO và phát hiện mêtan dương tính bằng Curiosity ở bề mặt, phải có một cơ chế phá hủy khí trong khí quyển thấp hơn nhanh hơn hàng nghìn lần so với dự đoán của hóa học thông thường .
"Khí mê-tan trên sao Hỏa dường như xuất hiện và biến mất nhanh chóng, cho thấy sự hiện diện của một cơ chế phá hủy có khả năng loại bỏ khí này khỏi khí quyển một cách hiệu quả", Giuranna nói.
Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số giải thích về việc khí mê-tan trên sao Hỏa có thể đi đâu - đó có thể là chìm vào đá và đất sao Hỏahoặc liên kết hóa học với các hạt thạch anh bị xói mònhoặc là phá hủy bởi các yếu tố phản ứng trong các cồn cát dịch chuyển - nhưng những giả thuyết này chủ yếu dựa trên các mô phỏng máy tính và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm trên Trái đất.
Giuranna suy đoán rằng thời tiết trên Sao Hỏa có thể ảnh hưởng đến các quan sát của TGO, là một trong những nơi mạnh nhất, bão bụi bao quanh hành tinh từng thấy trên sao Hỏa bắt đầu vào tháng 6 năm 2018.
"Điều này có thể có tác động quan trọng đến kết quả, vì bão bụi sao Hỏa đại diện cho khả năng chìm khí mê-tan trong khí quyển", Giuranna nói. Nhưng các nhà nghiên cứu của TGO cho biết họ đã thiết lập giới hạn trên nghiêm ngặt đối với mêtan trước cơn bão và Korablev nói với các phóng viên: "Chúng tôi vẫn không thấy bất kỳ khí mêtan nào sau cơn bão bụi".
Các nhà khoa học khác đã không từ bỏ hy vọng rằng TGO cuối cùng sẽ phát hiện ra nồng độ metan lớn hơn.
"Chúng ta cần kiên nhẫn hơn với TGO, bởi vì một điều chúng ta đã học được là câu chuyện mêtan đầy bất ngờ, và chắc chắn sẽ còn nhiều điều nữa", Chris Webster, một nhà khoa học cao cấp tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California , người cũng không tham gia vào nghiên cứu, đã nói với Space.com trong một email. "Tôi sẽ không ngạc nhiên nếu TGO phát hiện ra khí mê-tan vào lúc nào đó trong tương lai."
Và mặc dù sự hiện diện của khí mê-tan trên Sao Hỏa đã được coi là một dạng sinh học tiềm năng, Svedhem cho biết những phát hiện của TGO không nhất thiết là một cú đánh vào viễn cảnh tìm thấy sự sống trên Sao Hỏa.
Svedhem nói với các phóng viên: "Những suy đoán được kích hoạt bởi những phát hiện đầu tiên về khí mê-tan đã nhấn mạnh mối liên hệ giữa việc sản xuất mêtan trên Trái đất và sự sống trên Trái đất". "Nhưng có nhiều khía cạnh khác của cuộc sống không tạo ra khí mê-tan. Vì vậy, chúng tôi chắc chắn không thể nói rằng chúng tôi đã ngăn chặn điều đó ngay bây giờ."
- Khí quyển của sao Hỏa: Thành phần, khí hậu và thời tiết
- 7 bí ẩn lớn nhất của sao Hỏa
- Sao Hỏa cổ đại có thể hỗ trợ sự sống (Ảnh)
