Астрономы спорят о наличии метана в атмосфере Марса

Учёные из Университета Вашингтона и Научно-исследовательского центра Эймса (оба — США) критически рассмотрели опубликованные данные и пришли к выводу о том, что результаты наблюдений с Земли, которые считаются наиболее надёжным свидетельством существования метана на Марсе, могли быть интерпретированы неправильно.

Речь идёт о работе, выполненной под руководством Майкла Муммы (Michael Mumma) из Центра космических полётов Годдарда и опубликованной в начале прошлого года в журнале Science. Авторы, использовавшие телескопы IRTF и «Кек», зарегистрировали сигнал именно на тех длинах волн, которые должны соответствовать марсианскому метану. Расчётные значения содержания метана (около 10 частей на миллиард) хорошо согласовались с двумя другими отчётами шестилетней давности, составленными по данным аппарата Mars Express и наземного Канадско-франко-гавайского телескопа.

Информация Mars Express не вызывает особого доверия из-за низкого спектрального разрешения. Спектрометр Канадско-франко-гавайского телескопа в этом смысле более надёжен, но ему мешает плотная атмосфера Земли: если предположить, что содержание метана на Марсе составляет 20 частей на миллиард, то «земные» линии ¹²СН₄ будут примерно в две тысячи раз более интенсивными, чем «марсианские», и даже линии ¹³СН₄ будут в 20 раз превосходить по интенсивности «марсианские» ¹²СН₄. Этот факт вынуждает учёных пользоваться доплеровским сдвигом линий, вызванным движением Марса относительно Земли. Именно так и действовали авторы третьей из упомянутых работ, но получить сигнал, который совершенно чётко выделялся бы на шумовом фоне, им не удалось.

Группа г-на Муммы представила вполне убедительные данные, собранные в январе 2003 года, когда Марс сближался с Землёй на скорости в 15–16 км/с. Через три года, когда планета примерно с той же скоростью уходила от нас, зарегистрировать сколько-нибудь значительные объёмы метана уже не удалось: верхний предел его содержания составил около 2 частей на миллиард.

По мнению американских учёных, столь явное несоответствие объясняется тем, что инопланетный метан был перепутан с земным. Приближение Марса на указанной выше скорости вызывает синее смещение такой величины, которая даёт возможность отличить «марсианские» линии ¹²СН₄ и «земные» линии ¹³СН₄ от «земных» ¹²СН₄, но не позволяет уверенно отделить первые от вторых, имеющих бóльшую интенсивность. При отдалении Марса линии предполагаемого метана должны, напротив, попадать в относительно чистую часть спектра.

Стоит напомнить, что рассматриваемые г-ном Муммой и другими исследователями резкие — от 0 до 30 частей на миллиард — временные и пространственные вариации содержания метана также выглядят довольно странно. В традиционных моделях время жизни метана в атмосфере Марса устанавливается на уровне 200–300 лет, а отмеченные вариации соответствуют времени жизни, которое измеряется неделями и месяцами. Подходящий механизм быстрого удаления газа до сих пор не найден.

Прояснить ситуацию должны будущие миссии марсохода Mars Science Laboratory и орбитального аппарата Trace Gas Orbiter.