In juni, NASA's Curiosity-rover rapporteerde de hoogste uitbarsting van methaan tot nu toe, maar noch ESA's Mars Express, noch de ExoMars Trace Gas Orbiter registreerden tekenen van het illusoire gas, ondanks het vliegen over dezelfde locatie op een vergelijkbaar tijdstip.

Methaan is zo fascinerend omdat op aarde een groot deel wordt gegenereerd door levende wezens. Het is bekend dat methaan een levensduur van enkele honderden jaren heeft voordat het wordt afgebroken door de straling van de zon, dus het feit dat het op Mars is gedetecteerd, suggereert dat het recentelijk in de atmosfeer is vrijgekomen - zelfs als het gas zelf miljarden jaren geleden is gegenereerd.

Het methaanmysterie op Mars heeft de afgelopen jaren veel wendingen gehad met zowel onverwachte detecties als niet-detecties. Eerder dit jaar werd gemeld dat ESA's Mars Express een handtekening had gedetecteerd die overeenkwam met een van de detecties van Curiosity vanuit Gale Crater.

Een recente piek van Curiosity, gemeten op 19 juni 2019, en de hoogste tot nu toe op 21 ppbv, draagt ​​bij aan het mysterie omdat voorlopige analyse suggereert dat Mars Express er bij deze gelegenheid geen heeft gedetecteerd. (Ter vergelijking, de concentratie van methaan in de atmosfeer van de aarde is ongeveer 1800 ppbv, wat betekent dat voor elke miljard moleculen in een bepaald volume, 1800 zijn methaan.)

De Mars Express-metingen werden op Mars overdag gedaan, ongeveer vijf uur na de nachtelijke metingen van Curiosity; gegevens die een dag eerder door Mars Express zijn verzameld, hebben ook geen handtekeningen onthuld. Ondertussen waren de metingen van Curiosity teruggekeerd naar het achtergrondniveau toen de volgende dagen verdere metingen werden uitgevoerd.

Met de Mars Express-meettechniek kunnen gegevens worden afgeleid tot op het oppervlak van Mars met een detectielimiet van ongeveer 2 ppbv.

De ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter (TGO), de meest gevoelige detector voor sporengassen op Mars, heeft ook geen methaan gedetecteerd tijdens het vliegen in de buurt binnen een paar dagen voor en na de detectie van Curiosity.

In het algemeen, TGO is in staat om op delen per biljoen niveaus te meten en toegang te krijgen tot een hoogte van ongeveer 3 kilometer, maar dit kan afhangen van hoe stoffig de atmosfeer is. Bij metingen op lage breedtegraden op 21 juni 2019, de atmosfeer was stoffig en bewolkt, resulterend in metingen tot 20-15 km boven het oppervlak met een bovengrens van 0,07 ppbv.

Het wereldwijde gebrek aan methaan dat door TGO is geregistreerd, draagt ​​bij aan het algehele mysterie, en het bevestigen van de resultaten van de verschillende instrumenten houdt alle teams bezig.

"Alles bij elkaar opgeteld suggereert dat de laatste piek gemeten door Curiosity van zeer korte duur was - minder dan één Marsdag - en waarschijnlijk lokaal, " zegt Marco Giuranna, hoofdonderzoeker voor de Planetaire Fourier Spectrometer aan boord van Mars Express die wordt gebruikt om methaan te detecteren.

"Nieuwsgierigheid mat het methaan 's nachts, en als het op dat moment werd uitgebracht, we zouden verwachten dat het tot zonsopgang in de buurt van het oppervlak zou zijn gevangen voordat het snel werd gemengd en weggevoerd. Als resultaat, er zou geen kans zijn dat het wordt gedetecteerd door Mars Express of TGO.

"Ter vergelijking, de piek die we in 2013 samen hebben gemeten, moet bij de bron van langere duur of intenser zijn geweest - waarvan we denken dat hij buiten Gale Crater was - zodat hij ook door ons instrument op Mars Express kon worden gedetecteerd."

De teams blijven kijken naar de invloed van atmosferische circulatie tussen dag en nacht, en of de locatie van Curiosity in een inslagkrater een rol speelt. Ze bestuderen ook de manier waarop methaan wordt vernietigd, in het geval dat het gas opnieuw wordt geabsorbeerd door oppervlaktegesteenten voordat het op grotere schaal in de atmosfeer wordt gecirculeerd.

"Het combineren van waarnemingen vanaf het oppervlak en vanuit een baan met toekomstige gecoördineerde waarnemingen zal ons helpen het gedrag van methaan in de atmosfeer te begrijpen, met niet-detecties zoals die van TGO die bovengrenzen geven, beperkingen en belangrijke context, " voegt Håkan Svedhem toe, ESA's TGO-projectwetenschapper.