Что-то странное в атмосфере над кратером Марса Гейл: его уровни резко меняются по мере смены времен года. И это таинственное кислородное движение не может быть объяснено какой-либо известной химией, обнаружили новые исследования.

Кратер Гейла

— это территория шириной в 96 миль (154 км), которая возникла в результате крушения метеорита 3,5–3,8 млрд лет назад. Curiosity марсоход НАСА исследовал кратер с 2012 года, когда он приземлился у подножия горы Шарп, гигантской горы в центре кратера. 

В течение последних трех марсианских лет (более пяти земных лет) ровер дышал воздухом над кратером Гейла и анализировал атмосферу с помощью инструмента, называемого «Анализ проб на Марсе» (SAM), который является частью портативной химической лаборатории. 

SAM подтвердил, что 95% атмосферы Марса состоит из двуокиси углерода (CO2), а остальные 5% представляют собой комбинацию молекулярного азота (два атома азота связаны друг с другом), молекулярного кислорода, аргона и оксида углерода. SAM также обнаружил, что, когда газ CO2 замерзает на полюсах во время марсианской зимы, давление воздуха на всей планете падает. Когда СО2 испаряется в теплое время года, давление воздуха снова повышается. Аргон и азот предсказуемо поднимаются и опускаются в зависимости от того, сколько CO2 находится в воздухе.

Но когда SAM проанализировала уровни кислорода в кратере, результаты были загадочными: уровни кислорода выросли намного выше, чем ожидалось — до 30% от его базовых уровней весной и летом — и затем упали до уровней ниже, чем прогнозировалось в зиму.

«Мы изо всех сил пытаемся объяснить это»

— говорится в заявлении ведущего автора Мелиссы Тренер, ученого-планетолога в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде. «Тот факт, что поведение кислорода не всегда идеально повторяется каждый сезон, заставляет нас думать, что это не проблема, связанная с динамикой атмосферы» или с какими-либо физическими процессами, происходящими в атмосфере, такими как распад молекул. Все возможные объяснения, которые они выдвинули, не оправдались.

Скорее, «это должен быть какой-то химический источник и поглотитель, который мы пока не можем объяснить», добавила она. 

Эта головоломка напоминает похожую загадку об уровнях метана в кратере: SAM ранее обнаружил, что обычно неразличимые уровни метана иногда увеличиваются примерно на 60% летом и резко падают в другое случайное время по неизвестным причинам.

«Мы начинаем видеть эту мучительную корреляцию между метаном и кислородом в течение значительной части года Марса», — говорится в заявлении профессора по климату и космическим наукам и инженерии в Университете штата Мичиган в Анн-Арборе. «Я думаю, в этом есть что-то». Но никто еще не знает, что это за «что-то», добавил он.

Кислород и метан могут быть получены биологически 

(например, микробами) и геологически (например, водой и камнями), и ученые не знают, какой процесс может привести к образованию элементов в избытке. Однако, к разочарованию инопланетных охотников, более вероятно, что избыток кислорода и метана являются результатом геологического процесса, согласно заявлению. В настоящее время наиболее вероятным источником избытка кислорода является марсианская почва. Но даже если это так, они понятия не имеют, что в почве выделяет столько кислорода в атмосферу.