Возможно ли, что марсоход Curiosity измерил собственный метан или не смог провести спектрометрию?

НАСА опубликовало в прошлом июне высокие концентрации метана, измеренные на Марсе .

На этой неделе марсоход НАСА Curiosity обнаружил удивительный результат: самое большое количество метана, когда-либо измеренное во время миссии — около 21 части на миллиард единиц по объему (ppbv).

Однако эта новость в испанской прессе удивила меня сегодня, так как она озаглавлена: «Метана на Марсе нет или не было последние 350 лет».

Они указывают на эту статью о ESA Exomars , опубликованную в Nature , где они говорят, что ESA не обнаружило никакого метана:

«Мы не обнаружили никакого метана в диапазоне широт в обоих полушариях, получив верхний предел для метана около 0,05 частей на миллиард по объему, что в 10–100 раз ниже, чем ранее сообщалось о положительных обнаружениях» (Кораблев и др., 2019).

В своем интервью испанский ученый из ЕКА поставил под сомнение меру НАСА:

«Я был бы рад найти метан на Марсе. И если бы он был биологического происхождения, то лучше, чем лучше. Но если бы он был в последние 350 лет, он был бы по всей планете, и NOMAD не обнаружил бы его . Измерения Curiosity могут подтвердить происхождение метана, который, по их словам, они зарегистрировали. То, что обнаружили наблюдения, сделанные с наземных телескопов, является асимметрией, нерегулярностью, которую они интерпретировали как марсианский метан. Но опубликованные измерения противоречат самым элементарным атмосферным физики, поскольку невозможно, чтобы она была сосредоточена только в одной области», — предупреждает Лопес Морено.

Ученый европейской и российской групп считает, что это могла быть ошибка в чтении спектрографии или они не определили, что источником газа является сам марсоход Curiosity , поскольку он может концентрировать в 1000 раз больше метана, чем мог бы. существуют в атмосфере.

Перевод Google с испанской статьи

Возможно ли, что Curiosity измерил свой собственный след или потерпел неудачу при спектрометрии, как предполагает ученый ЕКА, когда НАСА заявило, что они нашли метан на Марсе?

- Кораблев О. и соавт. (2019) : «Метан на Марсе не обнаружен по результатам первых наблюдений ExoMars Trace Gas Orbiter». Природа 568 , страницы 517–520

В статье швейцарской газеты nzz.ch/wissenschaft/… (на немецком языке) предполагается, что марсианский грунт содержит определенное количество гидрата метана, который высвобождается (посредством механического сжатия) марсоходом, когда он проезжает место, где он есть. Этот очень локальный источник в сочетании с быстрым растворением в марсианской атмосфере мог бы объяснить резкий характер измерений и тот факт, что орбитальные детекторы ничего не обнаруживают.
Аналогичный вопрос был задан еще в 2013 году о том, почему наземные наблюдения за механом были выше, чем то, что Curiosity измерял с поверхности: space.stackexchange.com/questions/2133/…
@guntram интересно, но тогда откуда берется гидрат метана? Такие вопросы подразумевают, что мы должны смотреть дальше непосредственного механизма, чтобы добраться до сути дела.
@Оскар Ланзи. Клатраты метана могут образовываться неорганически. Для этого нужна вода и источник гидролиза, которым могут быть землетрясения. Тот факт, что Марс выпустил воду, не означает, что в почве нет CH4.
Заметьте, "может быть". Это вопрос на миллион долларов. Чтобы узнать больше, Mars 2020 будет химически сосредоточен на органических веществах в почве, а не на метане в атмосфере.
@Oscar Lanzi Этот вопрос указывает на радиолиз трения с образованием CH4
Если кто-то хочет прочитать статью, в которой это обсуждается: orfeo.kbr.be/bitstream/handle/internal/7247/…

Ответы (3)

Здесь есть что распаковать, поэтому давайте посмотрим на различные открытия метана на Марсе.

Первое открытие было сделано несколькими группами в 2003-2004 годах с использованием первого Mars Express, а затем инструментов на Земле. Измеренные количества были небольшими, и из-за того, что они были с Земли, было сложно узнать наверняка. Данные Mars Global Surveyor были изучены, и, похоже, метан был обнаружен в другом диапазоне, что подтверждало гипотезу, хотя позже они отредактировали это утверждение, а это означает, что Mars Express и Curiosity - единственные два космических корабля, которые заявляют об обнаружении метана.

Curiosity много раз видел шлейфы метана с поверхности. Он делает это с помощью перестраиваемого лазерного спектрометра, который позволяет искать характерные признаки метана в его образцах.

Орбитальный аппарат ESA Trace Gas Orbiter (TGO) до сих пор не обнаружил никаких признаков наличия метана на Марсе с орбиты.

Таким образом, все это в основном приводит к одному из немногих выводов.

  1. ТГО почему-то сломался и вообще не может обнаружить метан. Вряд ли.
  2. Любопытство каким-то образом сломлено и дает ложные результаты. Вряд ли.
  3. Всплески метана по своей природе очень малы, и у TGO нет разрешения на это вообще. Маловероятно, так как метан будет распространяться.
  4. Какой-то неизвестный механизм быстро выводит метан из атмосферы, и он образуется в кратере Гейла или рядом с ним. На самом деле есть несколько возможных источников для этого, в том числе пыльные вихри и ветер.
  5. Curiosity является источником метана. См. ниже.

Какой из них действительно трудно понять. Теоретически TGO должен иметь наименьшую вероятность ошибиться в этих измерениях, но это может быть сложно узнать наверняка. Ни один другой инструмент вокруг Марса не может точно это обнаружить.

Если бы Curiosity каким-то образом производил собственный метан, он должен был бы поступать из одного из трех источников:

  1. На самом деле марсоход содержит небольшое количество метана, который мог попасть в датчик, но его слишком мало, чтобы действительно объяснить разницу.
  2. На Curiosity на Марсе могут жить микробы, прилетевшие с Земли и производящие метан.
  3. Он также может исходить из почвы в районе Curiosity, когда он движется по поверхности планеты.

Стоит отметить, что схема обнаружения метана с Curiosity ОЧЕНЬ странная. Можно было бы ожидать несколько ровных уровней, в то время как Curiosity видел много взлетов и падений. Для учета вариаций почти потребуются как производитель метана, так и поглотитель метана, что кажется странным. Кажется, что в некоторых областях он выше, чем в других, что странно, поскольку метан должен распределяться по поверхности довольно равномерно.

Что поможет решить эту проблему, так это больше инструментов. Конечно, на данный момент нет запланированных инструментов, помогающих разрешить эту разницу.

Итог: мы не знаем точно, что происходит. Маловероятно, что TGO не работает, поскольку на самом деле он обнаруживает другие следовые газы, а не метан. Curiosity определенно обнаруживает метан, но источник метана немного неясен. Другие приборы зафиксировали его, но на пределе своего разрешения, что делает возможным ложную тревогу. Какой бы это ни был источник, мы пока точно не знаем, но это, безусловно, диковинка!

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я снял видео на эту тему, в котором более подробно. Если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите знать об этом ВСЕ, посмотрите видео, но все основы в этом ответе.

Смотрите также:

Про метан

Против метана

Смешанные взгляды на метан

Объяснения, куда девается метан

Другие

Не могли бы вы немного расширить свой комментарий производителя / приемника?
Похоже, что NOMAD выполняет два отдельных анализа, и 1 и 2 невозможны. Я очень серьезно отношусь к тому, что ровер высвобождает несколько клатратов метана, как указано в комментарии к моему вопросу.
Разве остальная часть Марса не могла действовать как поглотитель метана в результате рассеяния?
К вашему сведению, ответ(а) на вопрос Будет ли чувствительность марсохода Mars 2020 к метану лучше, чем у Curiosity? скажем (к моему удивлению), что марсоход Mars 2020 вообще не имеет возможности обнаружения метана.
Добавил немного про источник/приемник, пару ссылок.
" Возможно, на Марсианском "Кьюриосити" обитают какие-то микробы, пришедшие с Земли и производящие метан ". Каков их источник пищи? (В конце концов, углерод и водород должны откуда-то поступать.)
@Universal_learner: Почему №1 и №2 невозможны? Учитывая, что два разных инструмента вряд ли выйдут из строя, это все еще кажется возможным. И большинство из нас знает из личного опыта, что небольшой локальный выброс метана и других газовых примесей вскоре рассеивается до незаметности :-)
@jamesqf Возможно, я что-то не понял, так как мой английский очень плохой, но из ответа доктора Лопеса Морено я понимаю, что NOMAD не работает, и разрешение достаточно точное. Проблема двух сломанных систем в том, что есть проверка. Если оба неисправны, они дадут две разные ошибки, хотя, по-видимому, оба дают одинаковый / похожий результат всегда ниже 0,05 ppbv.
@Universal_learner Ответ доктора Морено по-прежнему не говорит достаточно, чтобы показать, в чем проблема. Например, если всплески метана сильно локализованы, спектрометр может не иметь пространственных характеристик, чтобы распознать небольшую область с всплеском. Комментарий Гунтрама Блома, например, кажется очень правдоподобным объяснением того, почему и Curiosity, и ЕКА имеют кажущиеся противоречивыми результаты.
@JMac Я также сомневаюсь, что какая-либо из систем не работает или допускает аналитические ошибки. Как геолог, я также принимаю во внимание, что клатраты метана могут присутствовать в марсианском грунте, и марсоход высвобождает их, но для этого нужно немного физики, я не лучший, чтобы спорить с этим. Может быть, Дэвид Хэммен; В последнее время я не видел активности, но это вопрос к геологу из НАСА, так как странные измерения исходят из поля, где присутствуют камни.
@Universal_learner Тогда это сделало бы номер 2 в этом списке правильным. Небольшие количества метана выделяются из-за механических возмущений. Это не "аналитические ошибки". Это недостаток разрешения, чтобы быть в состоянии измерить эти уровни метана. Ровер мог считывать их, потому что он их генерировал, и, таким образом, он был намного ближе к концентрациям метана по сравнению с орбитальным аппаратом, который измерял бы гораздо большую среднюю площадь.
@Universal_learner: Но доктор Лопес Морено является членом команды NOMAD, и поэтому, возможно, предвзято относится к результатам своей команды. У меня есть проблемы с пониманием того, как орбитальный датчик может обнаруживать небольшие локализованные выбросы, которые может обнаружить марсоход.
@jamesqf в новостях он сказал, что они бы обнаружили метан, так как он был бы рассеян в атмосфере дыры, я думаю, имея в виду возможность существования множества излучений. Но я также сомневаюсь, что маленькое пятно в 21 ppb может быть обнаружено со спутника. Также я думаю, что доктор Морено не отвечал, просто комментируя этот ответ, защищая 1. NOMAD не сломан. Я никак не мог пометить его ответ, потому что есть парадокс: я спрашиваю о том, что он сказал, должен ответить третий.
Я работаю над ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫМ глубоким пониманием всей этой проблемы, вероятно, читая каждую журнальную статью, опубликованную по этому вопросу. NOMAD — гораздо лучший инструмент для обнаружения метана, чем любой другой, и я получаю много действительно полезной информации по этому вопросу. Это может занять некоторое время, но у меня должно быть что-то интересное примерно через неделю.
@PearsonArtPhoto и другие, которые вы, возможно, захотите прочитать сегодня, 7 июля. Доктор Лопес Морено прокомментировал новости, где он чувствовал себя более комфортно, чтобы ответить. Вы можете перевести это с помощью Google. Его ник Хосе Хуан Лопес elpais.com/elpais/2019/06/26/ciencia/1561566895_037078.html Он говорит, что Ровер не обнаруживает его с помощью спектрометра. Это происходит с чем-то, что называется TLS. Это мой предел понимания несоответствия. Думаю, я буду жив, когда НАСА и ЕКА найдут, что там происходит.
Это верно. Я несколько раз связывался с доктором Морено по этому поводу, и он мне очень помог, на самом деле, вчера я задал ему тот самый вопрос, и он ответил мне. Я начинаю разбираться в этом, мне все еще нужно понять еще 2 датчика достаточно хорошо, чтобы судить о них, но я делаю некоторый прогресс.
Хорошо, я обновил этот ответ, который должен быть немного лучше, чем был с самого начала. Я работаю над созданием чего-то со всей тернистой историей этого, но это слишком длинный ответ, чтобы охватить все здесь. Также добавлено довольно много источников, хотя я использовал больше, я пытаюсь разобраться во всех.

Меня зовут Хосе Хуан Лопес Морено, соисполнитель (соисследователь) TGO-NOMAD, и я чувствую себя обязанным ответить на ответ PearsonArtPhoto.

Есть нечто реальное: TGO имеет 2 независимых прибора с достаточно высокой чувствительностью для обнаружения метана с нижним пределом 0,05 ppbv. Эти независимые инструменты возглавляются разными и независимыми командами. Они далеки от того, чтобы быть сломанными, они дают выдающиеся результаты при измерении других компонентов марсианской атмосферы на уровнях, ранее недостижимых.

Время жизни метана в атмосфере Марса составляет более 300 лет, поэтому с учетом результатов, которые дают ACS и NOMAD, можно с полной уверенностью сказать, что если бы ЛЮБОЕ из опубликованных измерений марсианского метана было реальным, то и ACS, и NOMAD должен был обнаружить метан во всех наблюдениях, сделанных до сих пор. Однако до сих пор НИКАКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ. Следовательно?

Таким образом, отрицательные результаты показывают, что в современной марсианской атмосфере нет признаков метана, и, имея очень мало знаний о атмосферной физике, мы можем гарантировать, что метан не присутствовал на Марсе на уровне выше 0,05 ppbv за последние 350 лет. .

Какое у него разрешение, битовое временное и пространственное? Есть ли высота, над которой сделаны значения? Конечно, здесь действительно происходит что-то очень странное. Хм...
При всем уважении @JoseJuanLopwzMoreno, Curiosity — не первая находка метана. Mars Express нашел признаки, наземные наблюдения также обнаружили признаки, а теперь Curiosity. Важно понять, почему Curiosity считывает метан, а NOMAD — нет. Наука часто развивается, извлекая уроки из неудач, космическая наука не является исключением, и ни одна из сторон не должна игнорировать эту возможность.
Спасибо за этот ответ, но я категорически не согласен с последним выводом: «... мы можем заверить, что метана на Марсе не было , ...». Нет, ты не можешь! Все, что вы можете сказать, это то, что в марсианской атмосфере не было « свободного метана , учитывая, что мы достаточно знаем о физике атмосферы Марса ». Звучит придирчиво, но это разница между научными фактами и мнениями. Вы не согласны?
Я не понимаю, как этот ответ получает так много голосов. Хотя это исходит из авторитетного источника, единственное конкретное замечание в основном таково: We have two independent "zero" measurements, therefore it has to be zero, regardless of other evidence.даже RAID1 в серверах корпоративного уровня время от времени выходит из строя, не говоря уже об устройствах, подвергающихся воздействию радиации и вакуума космоса.
Два прибора вокруг Марса, специально предназначенные для обнаружения метана, выходят из строя. Наземные приборы что-то показывают, хотя это может быть и в шуме, и Curiosity тоже что-то обнаруживает. Ни один из этих инструментов не согласуется вообще, но два инструмента самого высокого качества ничего не показывают, что говорит о чем-то, хотя я не уверен, что именно. Хм...
Что значит ко-л ? Можете ли вы расширить эту аббревиатуру?
@rrauenza co-I = со-исследователь, то есть тот, кто участвует в управлении проектом. См. PI (главный исследователь), который отвечает за проект.
Как это вообще пытается ответить на первоначальный вопрос? По сути, это та же информация, в которой ОП сомневается, исходящая из того же источника.
Может ли NOMAD обнаруживать метан ночью при достаточном отраженном или искусственном освещении? space.stackexchange.com/questions/41055/…

Обновление за июль 2021 г.: это ежедневное изменение, а не проблема с прибором

В статье НАСА объясняется, что разница между измерениями метана Curiosity и Trace Gas Orbiter связана со временем суток, когда каждый космический корабль выполняет измерения:

Мурс, а также другие члены команды Curiosity, изучающие ветры в кратере Гейла, предположили, что расхождение между измерениями метана связано со временем суток, когда они были сделаны . Поскольку для этого требуется много энергии, TLS работает в основном ночью, когда никакие другие инструменты Curiosity не работают. Мурс отметил, что марсианская атмосфера ночью спокойна, поэтому просачивающийся из-под земли метан скапливается у поверхности, где Curiosity может его обнаружить.

С другой стороны, орбитальному аппарату Trace Gas требуется солнечный свет для точного обнаружения метана примерно в 3 милях или 5 километрах над поверхностью. «Любая атмосфера вблизи поверхности планеты проходит цикл в течение дня», — сказал Мурс. Солнечное тепло взбалтывает атмосферу, когда теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Таким образом, метан, который ночью задерживается вблизи поверхности, днем ​​смешивается с более широкой атмосферой, что разбавляет его до неопределяемого уровня . «Итак, я понял, что ни один инструмент, особенно орбитальный, ничего не увидит», — сказал Мурс.

Это было проверено путем проведения Curiosity серии измерений в дневное время, следующей ночью и на следующий день. Результаты подтвердили, что уровни были выше ночью.

Сразу же команда Curiosity решила проверить предсказание Мура, собрав первые высокоточные дневные измерения. TLS измерял метан последовательно в течение одного марсианского дня, объединяя одно ночное измерение с двумя дневными. [...]
Ночные измерения TLS точно соответствуют среднему значению, которое уже установила команда. «Значит, это один из способов устранить это большое несоответствие, — сказал Махаффи.

В то время как это исследование предполагает, что концентрация метана повышается и падает в течение дня на поверхности кратера Гейла, ученым еще предстоит решить глобальную загадку метана на Марсе.

Однако это полностью противоречит заявлению Хосе Хуана Лопеса Морено, приведенному выше, в котором говорится, что метан имеет долгое время жизни в атмосфере Марса и не мог быть «на уровне выше 0,05 ppbv за последние 350 лет». Ежедневный выброс, который концентрирует поверхностные уровни до 21 ppbv, довольно быстро насытит атмосферу в целом до уровней выше 0,05 ... Одно из двух утверждений не просто неверно, но совершенно неверно.
Любопытнее и любопытнее , есть утверждение , что «скорость просачивания метана в кратере Гейла, которую мы находим, эквивалентна 2,8 кг в марсианский день».
Возможно ли, что марсоход Curiosity измерил собственный метан или не смог провести спектрометрию?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v