Betekent de aanwezigheid van methaan dat de rode planeet mogelijk leven herbergt?

Ongeveer een decennium geleden ontdekten onderzoekers dat er in de atmosfeer van Mars methaan te vinden is. De ontdekking maakte een verhit debat los. Want zou dit misschien betekenen dat er leven is op de rode planeet? De atmosfeer van onze aarde bevat immers ook methaan. En hoewel een deel daarvan geproduceerd wordt door geologische processen, zijn levende wezens verantwoordelijk voor het andere deel. De afgelopen jaren passeerden al heel wat mogelijke verklaringen voor de detectie van methaan op Mars de revue. Ook zijn er ondertussen wat mogelijkheden doorgestreept. Zo werd onlangs wind-erosie als belangrijke geologische producent van methaan uitgesloten. Hoewel we nog steeds geen sluitend antwoord hebben gevonden op die ene prangende vraag, doen onderzoekers in een nieuwe studie een belangrijke stap voorwaarts.

Mysterieuze bron van methaan
Methaan in de atmosfeer van Mars is maar een relatief kort leven beschoren: door toedoen van UV-licht gaat het naar verwachting hooguit 400 jaar mee. Als dat methaan niet wordt aangevuld, zou je dan ook verwachten dat de concentratie langzaam afneemt en het methaan bovendien – dankzij door winden ingegeven atmosferische vermenging – vrij uniform over de atmosfeer verspreid is. Maar dat is niet wat we op Mars zien. Daar blijkt de hoeveelheid methaan namelijk van tijd tot tijd en plek tot plek sterk te fluctueren. Zo heeft Curiosity de methaanconcentratie in enkele tientallen dagen tijd al eens op zien lopen van 0,7 ppb naar 7 ppb. Ook zijn er aanwijzingen dat de methaanconcentratie heel snel kan dalen. Het wijst erop dat er op de rode planeet processen spelen waarbij methaan in de atmosfeer wordt gebracht en er methaan uit de atmosfeer wordt gehaald. Maar om wat voor processen gaat het dan? Het zouden geologische processen kunnen zijn, waarbij methaan ontstaat door interacties tussen gesteenten en water. Maar het zou ook – en dat is natuurlijk veel opwindender – kunnen gaan om biologische processen. Zo weten we dat er op aarde heel wat microben te vinden zijn die methaan produceren.

Gale krater
Het methaan op Mars lijkt afkomstig te zijn uit de Gale krater; een grote krater op de rode planeet met een diameter van 154 kilometer. De krater is ongeveer 3,8 miljard jaar oud en sommigen denken dat er een eeuwenoud meer onder de krater schuilgaat. Het methaan dat uit de enorme krater wordt geblazen zou in dat geval een teken van leven kunnen zijn. “Sommige microben op aarde kunnen diep onder de grond overleven zonder zuurstof en methaan afgeven als onderdeel van hun afval,” zegt onderzoeker Penny King. Maar het methaan uit de krater zou ook net zo goed een niet-biologische oorsprong kunnen hebben.


Schattingen
In de hoop de mysterieuze bron van methaan op Mars te onthullen, hebben onderzoekers in een nieuwe studie de schattingen over de hoeveelheid methaan in de atmosfeer verfijnd. Dit deden ze met behulp van gegevens van de ExoMars Trace Gas Orbiter en de Curiosity marsrover. “We konden – voor het eerst – een enkel getal berekenen voor de snelheid waarmee methaan uit de Gale krater op Mars ontsnapt,” zegt onderzoeksleider John Moores. “Dit komt overeen met een gemiddelde van 2,8 kilogram per Marsdag.”

Een selfie van de Curiosity marsrover. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Verzoenen
Hoewel de gegevens van de Trace Gas Orbiter en Curiosity elkaar in eerste instantie leken tegen te spreken (onderzoekers namen enorme verschillen in de detectie van de hoeveelheid methaan waar) is het toch gelukt om de resultaten met elkaar te verzoenen. “Ons meest recente werk suggereert dat de concentratie methaan die vrijkomt in de loop van de dag verandert,” stelt Moores. “We waren daarom in staat om de verschillen op te lossen. Overdag ligt de concentratie methaan veel lager dan ’s nachts omdat dan de warmteoverdracht afneemt.”

De studie is weer een belangrijke stap voorwaarts in het ontrafelen van het zogenoemde ‘methaan-mysterie’. “Deze nieuwe studie herdefinieert ons begrip over hoe de concentratie methaan in de atmosfeer van Mars in de loop van de tijd verandert,” zegt Moores. “En dit helpt ons om het grotere mysterie omtrent de mogelijke bron van het methaan op te lossen.”