火星の大気は、95％の二酸化炭素、3％の窒素、1.6％のアルゴンで構成され、少量の酸素と水、および微量のメタンを含んでいます。そして、火星の大気中のメタンの寿命が科学者が当初考えていたよりもさらに短いように見えるので、謎は少し不可解になりました。およそ10年間軌道上で機能した火星地球測量士による観測を使用して、イタリアの科学者のグループは火星の大気中のメタンが1年未満続くと決定しました。
科学者のセルジオフォンティ（サレント大学）とジュゼッペマルゾ（NASAエームズ）は、ローマのヨーロッパ惑星科学会議で、火星の3年間にわたるメタンの進化の発見を報告しました。
「少量のメタンしか火星の大気中に存在せず、非常に局所的な供給源からのものです」とFontiは言いました。 「ガスの濃度の変化を調査したところ、季節的変動と年間変動もあることがわかりました。メタンの発生源は地質学的活動であるか、生物学的である可能性があります。現時点ではわかりません。しかし、メタンの寿命の上限は、火星の大気では1年未満であるようです。」
メタンのレベルは、北半球の秋に最も高く、70億分の1の局所的なピークがありますが、この時期には、ほとんどの惑星でメタンを検出できます。冬は急激に減少し、北緯40度から50度の間はかすかな帯になります。濃度は春に再び高まり始め、夏には急速に上昇し、地球全体に広がります。
「私たちが発見した興味深いことの1つは、夏の一般的な分布パターンは秋とほぼ同じですが、実際には南半球ではメタンのレベルが高いことです。これは、大気中で自然循環が発生しているためと考えられますが、適切なコンピュータシミュレーションで確認する必要があります」とFonti氏は述べています。
北半球には、メタン濃度が系統的に高い3つの地域があります。2つの主要な火山地域であるタルシスとエリュシウム、および地下水氷のレベルが高いアラビアテラエです。レベルはタルシスよりも高く、マグマ活動、熱水活動、地熱活動などの地質学的プロセスが進行している可能性があります。
「最も高い濃度は、地熱活動や強い水分補給などの地質学的（したがって生物学的）な条件がある最も暖かい季節と場所に関連付けられていることは明らかです。フォンティ氏は、夏に利用できるエネルギーが増えると、地質学的プロセスからのガス放出や生物活動の発生を引き起こす可能性があると語った。
大気からメタンを除去するメカニズムも明確ではありません。光化学プロセスは、観測と一致するほど速くガスを分解しません。しかし、風で駆動されるプロセスでは、非常に反応性の高い過塩素酸塩などの強力な酸化剤が大気に追加される可能性があり、メタンをはるかに急速に吸収します。
火星年は地球年のほぼ2倍です。チームは、1999年7月から2004年10月の間にMars Global Surveyorで熱放射分光計（TES）からの観測を使用しました。チームは、約300万回のTES観測でメタンの特徴的なスペクトル特性の1つを調査し、データを平均してノイズを除去しました。
「私たちの研究は、軌道を回る分光計からのデータが長期間にわたってメタンを監視するために使用されたのは初めてです」とFonti氏は語った。 「巨大なTESデータセットにより、火星の大気中のメタンサイクルを前例のない正確さと完全性で追跡することができました。私たちの観測は、火星のメタンの起源と重要性を制限するのに非常に役立ちます。」
メタンは、2003年に地上の望遠鏡によって火星の大気で最初に検出され、ESAの火星エクスプレス宇宙船によって1年後に確認されました。昨年、地上望遠鏡を使用した観測は、季節周期の最初の証拠を示しました。
出典：欧州惑星科学会議
