Mars Express

TGO не удалось обнаружить метан на Марсе

В 2004 году аппарат Mars Express впервые зафиксировал следы метана в марсианской атмосфере. Открытие взволновало людей, надеющихся на то, что на красной планете может существовать жизнь. Дело в том, что метан достаточно быстро распадается в атмосфере под действием ультрафиолета. Поэтому на Марсе должен существовать какой-то источник его пополнения: или геологический или же биологический. Например, 90% земного метана образуется в результате жизнедеятельности организмов.

В 2014 году марсоход Curiosity подтвердил данные Mars Express. Хоть найденная им концентрация газа и была невелика (7 частей на миллиард), но все же этого оказалось достаточно, чтобы заговорить о необходимости идентифицировать источник метана на красной планете. Дальнейшие измерения Curiosity показали, (https://kiri2ll.livejournal.com/987217.html) что концентрация метана в марсианской атмосфере носит выраженный сезонный характер. Самые высокие показатели наблюдались в конце зимы в северном полушарии или в конце лета в южном.

Исходя из этих данных, ученые исключили возможность того, что метан может формироваться вследствие разложения органики, доставленной на поверхность Марса метеоритами или кометами. Наиболее вероятной версией его происхождения была названа геологическая. Специалисты предположили, что источником газа могут являться клатраты — соединения, формирующиеся при определенных термобарических условиях из воды и химических веществ. Впрочем, они не стали полностью исключать и биологическую версию.

В 2016 году к Марсу был запущен разработанный ESA и Роскосмосом аппарат Trace Gas Orbiter (TGO). Одна из его основных задач — поиск метана и определение мест его поступления в атмосферу. В дальнейшем они могут быть обследованы ровером, который будет запущен на Марс в рамках второго этапа программы ExoMars. TGO приступил к регулярным научным наблюдениям в начале 2018 года.

На недавно прошедшей в Вашингтоне ежегодной встрече участников Американского геофизического союза был зачитан доклад специалистов миссии TGO, посвященный ее предварительным результатам. (https://www.sciencemag.org/news/2018/12/martian-methane-spot...) По их словам, хоть обработка данных еще не завершена, но уже с уверенностью можно сказать, что станции не удалось найти никаких признаков метана в марсианской атмосфере.

Результаты удивили исследователей. Они ожидали, что детекторы станции зафиксируют хоть какие-то следы газа. В то же время, результаты TGO пока что согласуются с данными Curiosity о сезонном характере появления метана. Напомним, что научная программа станции рассчитана как минимум до 2022 года. Так что специалисты надеются, что со временем TGO все же зафиксирует новый выброс метана и сумеет отследить его источник.

Регион Nili Fossae глазами Mars Express

Марс иногда называют планетой двух отдельных полушарий. Дело в том, что они существенно отличаются друг от друга по топографии и физической географии. Северная часть Марса представляет собой гигантскую впадину. Ее средняя высота на 3 – 6 км меньше, чем у южного полушария. На этой территории в основном доминируют гладкие и плоские равнины с небольшим количеством относительном крупных кратеров. Существует предположение, что в далеком прошлом вся эта территория могла быть занята океаном.

Южное полушарие красной планеты является полной противоположностью северному. Оно значительно выше, характеризуется намного более сложным рельефом с большим количеством древних кратеров, и обладает куда более толстой корой.Два полушария Марс разделены пограничным регионом, демонстрирующим весьма разнообразные формы рельефа. На недавно опубликованных снимках, сделанных аппаратом Mars Express, запечатлен один из его участков, известный под названием Nili Fossae.

Nili Fossae представляет интересное сочетание грабенов, каменистых долин, небольших холмов и столовых гор. Регион демонстрирует множество следов воздействия некогда протекавших здесь потоков воды. Это подтверждают и данные спектрометра Mars Express, обнаружившего многочисленные скопления глины.

Если присмотреться к топографической карте Nili Fossae (слева показан юг, справа — север), нетрудно заметить, что рельеф региона соответствует общей дихотомии Марс. Его южная часть выше, чем северная.

Планетологи объясняют это последствиями эрозии. Подобно земным ледниками, стекавшие с южных высокогорий потоки воды и льда прорезали марсианскую поверхность, за сотни миллионов лет «вылепив» современный рельеф. Свою роль могла сыграть и ветряная эрозия. Снимки Mars Express демонстрируют ряд характерных темных пятен. Это рассеянные ветром осадки от древних вулканических извержений.

Кратер Грили глазами аппарата Mars Express

На этих изображениях, переданных на Землю аппаратом Mars Express, запечатлен кратер Грили. Это 450-километровая ударная формация расположена в одном из самых древних регионов Марса — Земле Ноя (Noachis Terra). Кратер получил свое название в честь планетолога Рональда Грили, внесшего большой вклад в изучение тел Солнечной системы.

Земля Ноя образовалась примерно 4 миллиарда лет тому назад. Этот высокогорный регион содержит множество структур, сформировавшихся на заре Солнечной системы. Они подвергались активному воздействию ветра, воды и льда, оказавших существенное влияние на их внешний вид. Кратер Грили не является исключением.

Эрозийные процессы серьезно сгладили рельеф кратера, из-за чего его непросто рассмотреть даже на спутниковых фотографиях. На снимках Mars Express не видно ни следов выброшенного вещества, ни лучевой системы, характерной для молодых ударных формаций. Дно кратера является относительно плоским. Его глубина составляет всего 1.5 км, что не так и много по меркам структур подобного размера. Находящемуся на марсианской поверхности наблюдателю будет сложно различить очертания кратера.

Еще один фактор, указывающий на солидный возраст Грили — покрывающие его многочисленные более мелкие кратеры. Они образовались за миллиарды лет, прошедшие после его формирования.

Mars Express сфотографировал следы недавней тектонической активности на Марсе

Представленные изображения (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express...) были сделаны станцией Mars Express 27 января 2018 года. На них запечатлена система разломов Cerberus Fossae. Она расположены в Нагорье Элизий (Elysium Planitia) — районе вулканического происхождения в северном полушарии красной планеты.

Ширина разломов Cerberus Fossae составляет от нескольких десятков метров до километра, максимальная протяженность превышает 1000 км. Они пересекают ударные кратеры, холмы и вулканические равнины, чей возраст оценивается специалистами в 10 миллионов лет. Это говорит о том, что разломы образовались относительно недавно (по геологическим меркам).

По мнению планетологов, происхождение Cerberus Fossae может быть связано с вулканической активностью и движением подземных лавовых потоков, приведшему к растяжению поверхности в этом регионе. В будущем разломы могут достичь такой глубины, что через них на поверхность может начать выходить лава или грунтовые воды.

Снимки Mars Express демонстрируют характерные круглые углубления, которые, по всей видимости, возникли вследствие проседания грунта. Кратер на севере и некоторые разломы покрыты характерным темным материалом. Это песок, возможно с примесью вулканического пепла. Также, в западной части изображения можно увидеть канал оттока Athabasca Valles.

Южный полюс

Северный полюс

Камера HRSC установленная на спутнике Mars Express, использует технологию мультиспектральной (многоканальной) съемки. Датчики охватывают не только видимый диапазон света, но и ближний инфракрасный. Создавая цветные изображения можно чередовать разные каналы, получая не только натуральный цвет но и "ложный", который позволяет лучше узнать геологическое строение. Фотографии полюсов собраны из кадров в трех спектральных диапазонах: синем, зеленом и ближнем инфракрасном, поэтому цвет не соответствует тому, что увидели бы наши глаза.