Ei metaania Marsissa

Panorama Curiosityn maisemassa.
Kuva NASA, JPL-Caltech, MSSS -
 Panorama by Andrew Bodrov.

Viikon uutinen on ollut Curiosity-luotaimen tekemät mittaukset Marsin ilmakehästä ja erityisesti se, että metaania ei ole löytynyt. Tästä on vedetty suora johtopäätös, että Marsissa ei ole elämää. Elämän esiintyminen nykyisessä Marsissa olisikin suuri uutinen, joten metaanin puutteen osoitus elämän puuttumisesta pitäisi tietysti olla ei-uutinen. Sitä se ei kuitenkaan ole, sillä aikaisemmat havainnot metaanista Marsissa ovat olleet sen verran johdonmukaisia, että uusimmat tulokset ovat todella hämmästyttäviä.

Metaani (CH₄) on mahdollisimman yksinkertainen hiilivety. Maapallolla sitä syntyy biologisissa prosesseissa (=mätäneminen ja suolistoissa tapahtuva ravinnon sulatuksen sivutuotteena) ja epäorgaanisesti vulkaanisissa prosesseissa. Suurin osa Maan ilmakehän metaanista on biologista alkuperää. Pieni osa metaanista syntyy vulkaanisissa prosesseissa, joissa hiili yhdistyy vedyn kanssa metaaniksi suuressa lämmössä ja paineessa. Metaania vapautuu aina tulivuorien purkautuessa, mutta sitä vuotaa ilmakehään tulivuorista myös muina aikoina ja maaperän siirroslinjoista.

Merien pohjasedimenteissä tapahtuu luonnollisesti mätänemistä. Kuollutta orgaanista ainetta laskeutuu merenpohjalle ja lopulta hautautuu kiintoaineksen alle. Mätänemisprosessi ei kuitenkaan pääty vaikkakin hidastuu sillä pohjalla lämpötila on aina lähellä 0 °C tietämillä tai suolaisessa vedessä etenkin napa-alueilla jopa hieman sen alapuolella. Merenpohjassa syntynyt metaani muodostaa kylmässä ja suuressa paineessa veden kanssa metaanihydraattia. Metaanihydraatti muistuttaa ulkonäöltään jäätä ja sitä on varastoitunut mannerjalustojen pohjakerroksiin hyvin suuria määriä. Sieltä sitä vapautuu silloin tällöin ja metaania pääsee purkautumaan ilmakehään suhteellisen säännöllisesti.

Ilmakehään joutunut metaani hapettuu suhteellisen nopeasti hiilidioksidiksi (CO₂) ja vedeksi (H₂O). Jos kaikki metaanin tuotanto loppuisi, maapallon ilmakehässä ei olisi jälkeäkään metaanista muutaman sadan vuoden kuluttua. Tällä hetkellä Maan ilmakehässä on noin 1,8 miljoonasosaa (ppm) metaania, pohjoisella pallonpuoliskolla enemmän kuin eteläisellä.

Marsin ilmakehän mittauksia on tehty perinteisesti maanpinnalla olevilla observatorioilla. Näiden tulosten yhteisenä piirteenä on ollut metaanin suuri ja nopea vaihtelu. Näiden lisäksi Marsin metaania on kartoitettu Marsin kiertoradalla olevilla luotaimilla (Mars Global Surveyor ja Mars Express) ja havaintojen mukaan metaania olisi 15–30 miljardisosaa. Metaania olisi myös vaihtelevasti Marsin eri osissa ja huippuarvot mittauksissa ovat olleet jopa 45 miljardisosaa. Näin suuri metaanipitoisuus merkitsisi lähes 100 % varmuudella biologiasta alkuperää.

Mikään tunnettu prosessi ei saa aikaan nopeita ja merkittäviä metaanipitoisuuksien vaihtelua globaalisti. Marsin ilmakehässä metaani hapettuu suunnilleen yhtä hitaasti kuin maapallollakin, joten biologista alkuperää olevan metaanin määrä vaihtelisi vain hyvin vähän vuodenaikojen mukaan. Vuodenajat eivät siis selitä mitattuja vaihteluita.

Curiosityn tekemät mittaukset on tehty paikan päällä, joten niitä voitaneen pitää luotettavina. Lisäksi mars-kulkijan metaaninmittauslaitteisto on kehittynein ja tarkin mitä ihmiskunta nykyisellä tekniikallaan pystyy rakentamaan, joten mittaustuloksia ei suikaan voida aliarvioida. Aivan tarkkaan ottaen Curiosityn mittaustuloksia käsitelleet JPL:n tutkijat ilmoittivat havainnoksi, että metaania ei ole enempää kuin 1,3 miljardisosaa. Arvo on vain kuudesosa aikaisemmista mittauksista.

Curiosityn mittaustulos on 0,18 miljardisosaa ja virheraja on ±0,67 mijardisosaa, joten se sopii hyvin ilmoitetun ylärajan puitteisiin. Käytännössä mittauksen virheraja on sen verran suuri verrattuna mitattuun arvoon, että todellisuudessa Curiosityn mittauksissa metaania ei havaittu lainkaan.

Voidaan tietysti sanoa, että mittaukset on tehty Marsissa vain yhdestä kohdasta (Cale-kraatteri) ja sattumalta sillä alueella ei metaania ilmakehässä olisi mittauksen virherajojen yli olevaa määrää. Kritiikki on perusteltua ja mittauksia tullaankin varmasti jatkamaan niin Marsin pinnalta kuin kiertoradalta.

Curiosityn mittauksilla on toinenkin vaikutus. Viimeaikoina minusta on tuntunut siltä, että jokainen astrobiologiaa tutkinut tutkija on päätynyt tulokseen, että elämä syntyi alun perin Marsissa ja on sieltä siirtynyt Maahan. Onhan se ollut mahdollista, mutta minkäänlaisia todisteita tämän väitteen tueksi ei ole ollut esittää. Niin kauan kun emme ole päässeet kaivelemaan Marsin syvempiä kerroksia ja mahdollisesti löydämme elämää sieltä, mielestäni on aivan turha spekuloida elämän siirtymisellä Marsista Maahan.  Arvoltaan sellainen on lähinnä scifi-kirjallisuuden luokkaa.