Metan på Mars

“American Geophysical Union ” (AGU) holder i denne uge sin årlige kongres i San Francisco. Det betyder at det er sæson for historier om geofysik og planetforskning i pressen. I dag har især denne historie om metan i Mars’ atmosfære fået en del opmærksomhed.

Så jeg tænkte, at jeg skulle give mit besyv med. Hvorpå jeg øjeblikkeligt fandt mig fanget i en efterhånden velkendt balanceakt. Der, hvor jeg på den ene side gerne vil sige: “Det her er superspændende !” og på den anden side har stærk trang til at råbe “Ro på !  Lad os nu lige slå koldt vand i blodet !”

Kort fortalt går historien ud på at Curiosity-roveren har målt på indholdet af metan i Mars’ atmosfære og fundet en dramatisk variation, hvor koncentrationen af metan over en periode på 60 dage var over 10 gange den normale koncentration. Naturligt har dette vakt interesse og meget af interessen er – også naturligt nok – motiveret af, at metan her på Jorden primært bliver dannet ved biologiske processer.

Men, ro på: Den normale koncentration af metan i Marsatmosfæren er uhyre lav. Lige under 1 i en milliard ifølge Curiositys målinger. 10 gange det tal er stadig flere hundrede gange lavere end koncentrationen i Jordens atmosfære som er et par stykker per million. Og det er efter min mening overvældende sandsynligt at metanen bliver dannet eller frigivet ved en geologisk (ikke-biologisk) proces. MEN: det betyder at vi ser spor af  lokal udgasning af metan forårsaget af kortvarige, dynamiske geologiske processer, og det ER super-spændende.

Metan er et af de simpleste molekyler i organisk kemi, og består af et kulstofatom og 4 brintatomer. Det er en gas ved normalt tryk og temperatur og er hovedbestanddelen i naturgas. Det dannes blandt andet ved biologisk nedbrydning i iltfattige miljøer som f.eks. sumpe og moser eller mennesker og dyrs tarmsystemer, men det kan også frigives ved en lang række geologiske processer. For eksempel kan magma på havbunden omdannes til serpentin ved frigivelse af metan. Eller metan kan bindes sammen med vand i en islignende struktur, en såkaldt “klathrat”, som også findes mange steder på havbunden. I denne form er metanen stabil, men når klathratet varmes op (f.eks. ved vulkansk aktivitet) smelter det og metangassen kan frigives. Begge processer kan tænkes at være aktive under overfladen på Mars, og der er mange andre muligheder.

I et iltrigt miljø er metan ikke stabilt (naturgas er som bekendt brændbart) og i Jordens atmosfære er metans levetid omkring 10 år inden det nedbrydes. På Mars, hvor der er mindre ilt,  formodes levetiden at være omkring 300 år. Længere end på Jorden, men stadig kort nok til at det metan vi ser i dag må dannes ved processer som stadig er aktive.

Dette her spørgsmål om metan på Mars har især været på dagsordenen i de sidste omkring 10 år fordi studier både fra den europæiske Mars Express sonde i kredsløb om Mars og fra teleskoper på Jorden har eftervist eksistensen af metan og har påpeget at metankoncentrationen varierer på kort tidsskala.

Imidlertid var det ikke alle som troede på disse resultater. Koncentrationen af metan på Mars er lav. Instrumenterne på sonder i kredsløb om Mars er ikke optimale for detektion af metan og når man studerer metan på Mars fra jordoverfladen ser man igennem alt det metan som er i Jordens atmosfære. Effektivt ser man igennem 25.000 metanmolekyler i Jordatmosfæren for hvert metanmolekyle på Mars. Det kan kun lad sig gøre fordi Jorden og Mars bevæger sig i forhold til hinanden så man kan udnytte Dopplerforskydningen af specifikke linjer i lyset til at skelne jordisk metan fra metan på Mars.

Under alle omstændigheder kunne man med rimelighed stille sig skeptisk an, hvilket mange også gjorde.

De nye målinger fra Curiosity er imidlertid svære at angribe. Og den dramatiske stigning som ledte til en tidobling af koncentrationen over en periode på 60 dage må tages alvorligt. Det er ikke realistisk at metanen kan nedbrydes så hurtigt, så når koncentrationen stiger så dramatisk og derefter falder igen er den mest oplagte forklaring at metanen stammer fra en forholdsvist lokal kilde og koncentrationen falder igen fordi metanen hurtigt spredes og fortyndes i atmosfæren når den lokale kilde bliver inaktiv.

HVAD den kilde så er, er ganske åbent. Mine penge er på en ikke-biologisk proces, men der KAN være biologi indblandet. Under alle omstændigheder glæder jeg mig til at se, hvordan denne her historie udvikler sig i de kommende år.