بر اساس دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌هایی که تاکنون صورت گرفته، در سه منطقه از جو مریخ گاز متان تشخیص داده شده است. بر اساس یافته‌های اخیر که بیشتر ناظر بر منبع این گاز است، متان می‌تواند طی فرآیند‌های زمین‌شناسی پدید آمده باشد یا شاهدی بر وجود زندگی در زیر سطح مریخ باشد.

از زمانی که فضاپیمای اروپایی مارس‌اکسپرس در سال 2003 متان را روی مریخ کشف کرد، سه گروه تحقیقاتی توانسته‌اند نشانه‌های این گاز را توسط تلسکوپ‌های زمینی نیز تشخیص دهند. برخی مشاهدات این گروه‌ها به این نکته اشاره داشت که متان به طور یکنواخت در سیاره پخش نشده است. با این وجود منبع گاز هم‌چنان ناشناخته باقی مانده بود.

هم‌اکنون گروهی تحقیقاتی به هدایت مایکل موما از مرکز پرواز فضایی گدارد در مریلند، نقشه‌هایی با وضوح بالا از مریخ منتشر ساخته که در سال 2003 تهیه شده است. این نقشه‌ها سه نقطه را در شمال خط استوای مریخ مشخص کرده‌اند که به نظر می‌رسد منبع متان باشند.

این تیم از تلسکوپ‌های کک‌2 و تلسکوپ فروسرخ هاوایی استفاده کرده‌اند تا مقدار متانی را که از مریخ متصاعد می‌شود، اندازه بگیرند. آنها با گذشت زمان توانستند درحالی که مریخ به گردش خود ادامه می‌داد، نقشه‌ای با وضوح بالا از متان در این سیاره تهیه کنند.

این گروه در طول دوره نقشه‌برداری ستون‌های دود زیادی را از متان بر مریخ مشاهده و نقشه آن‌ها را پیاده کرد. به گفته یکی از اعضای تیم، یکی از این ستو‌ن‌های دود به تنهایی حاوی 19 هزار تن متان بود. او در ادامه می‌گوید که این دود‌ها بیشتر در فصل‌های گرم سال یعنی بهار و تابستان، منتشر می‌شوند که دلیل آن ،شاید تبخیر قطعات یخ باشد که به متان اجازه می‌دهد تا به آسمان مریخ وارد شود.

در مرکز یکی از سه نقطه شناسایی شده، شکافی موسوم به نیلی- فوسائی قرار دارد که تا سال گذشته قرار بود محل فرود ماموریت آینده ناسا موسوم به آزمایشگاه علمی مریخ باشد. این مریخ‌نوردی یک تنی که در سال 2011 به سوی مریخ پرتاب می‌شود، آزمایشگاه روباتیک مجهزی است که می‌تواند آزمایش‌های فراوانی را روی مریخ انجام دهد؛ اما ارتفاع بالای سطح این منطقه از مریخ، ممکن است روند فرود مریخ‌نورد را با مشکل روبرو کند و از این رو، مهندسان جای دیگری از مریخ را برای فرود آزمایشگاه علمی مریخ انتخاب کردند.

اما دو نقطه دیگر که هر کدام هزار کیلومتر با این محل فاصله دارند، دارای ویژگی‌های زمین‌شناسی متفاوتی هستند. یکی از آن‌ها در جنوب منطقه آتشفشانی Syrtis Major و دیگری در محلی مسطح‌تر، که یک چاله به نام Terra Sabae است، قرار دارد.

فوران ناگهانی متان؟
سوشیل اتریا، از اعضای تیم مارس‌اکسپرس در دانشگاه میشیگان که تحت تاثیر نتایج بدست آمده قرار گرفته، می‌گوید: «مشاهدات قبلی، به ویژه از مارس‌اکسپرس، فقط اشاره‌ای به نواحی وسیعی داشت که احتمال وجود مقادیر زیادی از متان در آنها بود.»

ولی چگونگی آزاد شدن متان همچنان نا‌مشخص مانده بود. می‌توان دو فرآیند را برای انتشار متان در سیاره سرخ تصور کرد؛ اول، این سه نقطه در سال 2003 به یک باره متان را آزاد کرده‌اند؛ و دوم؛ این که انتشار متان روندی عادی و منظم دارد. ولی در هر صورت، طول عمر متان در جو مریخ به طور غیر‌منتظره‌ای کوتاه است.

عمر کوتاه متان در مریخ
در حالت طبیعی حدود 350 سال طول می‌کشد تا نور خورشید متان را تجزیه کند، ولی دانشمندان به شواهدی از فرآیند سریع‌تر تخریب پی برده‌اند. در بهار سال 2006، سطح متان در جو مریخ، 50 درصد پایین‌تر از تابستان مریخی در سال 2003 بود.

اگر متان مشاهده شده تنها در یک پیشامد از سه منطقه منتشر شده باشد، کاهش مشاهده شده در سطوح این گاز به این معنی است که طول عمر آن فقط 4 سال است.

ولی ممکن است که در هر تابستان، با گرم شدن سطح مریخ و منبسط شدن شکاف‌های حاوی ذخایر متان، این گاز منتشر شود. اگر این فرضیه صحیح باشد، سطح رویت شده از متان در سال 2006 به معنی این است که این گاز کمتر از یک سال می‌تواند در فضای مریخ باقی بماند.ولی چه چیز می‌تواند متان را این قدر سریع از بین ببرد؟

مواد شیمیایی مثل پروکسید‌هیدروژن می‌توانند در ردیف متهمان باشند. محققان پیش از این تصور می‌کردند که پدید آمدن این مواد شیمیایی ممکن است ناشی از سایش ذرات به یکدیگر در اثر وزش باد باشد. ولی اکنون شبیه‌سازی‌های کامپیوتری وجود سطوح صحیح پروکسید را در جو، بدون نیاز به غبار باردار الکتریکی پیش‌بینی می‌کنند. به گفته یکی از محققان، یافتن بسته‌های پروکسید‌هیدروژنی که متان را از بین می‌برند، یک آزمایش مهم است. در صورتی که چنین چیزی در آینده مشاهده شود، می‌توان داستان متان را باور کرد.

آب زیر سطح مریخ
چه چیز متان را تولید می‌کند؟ ممکن است که در گذشته بسیار دور، بسته‌های متان در اثر بر‌همکنش آب و سنگ‌های آتشفشانی زیر سطح مریخ، تولید شده باشد. در حالت دیگر می‌توان فرض کرد که گاز متان توسط میکروب‌هایی تولید شده باشد که موفق به ادامه حیات در زیر سطح نا‌مهربان مریخ شده‌اند؛ جایی که می‌تواند حاوی آب هم باشد.

به عقیده این گروه تحقیقاتی، چنین ارگانیسم‌هایی می‌توانند مشابه آن دسته از میکروب‌هایی باشند که کیلومتر‌ها پایین‌تر از سطح منطقه ویتواترزراند بیسین در آفریقای جنوبی، برای میلیون‌ها سال بدون بهره‌گیری از خورشید به زندگی خود ادامه داده‌اند. فعالیت‌های رادیواکتیویته زمین در آ‌ن‌جا، آب را تجزیه می‌کند و میکروب‌ها از هیدروژن حاصل برای سنتز دی‌اکسید‌کربن و تولید متان استفاده می‌کنند.

این شواهد حاکی از وجود آب مایع در زیر سطح مریخ و وجود فعالیت‌های مشابه زیست‌شناسی و زمین‌شناسی در آنجا است.

با این وجود، هنوز باید برای تعیین نهایی منبع پیدایش متان صبر کرد، چه آن که یکی از محققین می‌گوید: «ما هنوز توانایی تشخیص آن‌چه را که در آ‌ن‌جا می‌گذرد، نداریم.»

دانشمندان منتظر فرود آزمایشگاه سیار ناسا هستند تا دانسته‌های خود را تکمیل کنند. آزمایشگاه علمی مریخ می‌تواند فراوانی ایزوتوپ‌های کربن را در متان تشخیص دهد. از آنجا که حیات روی زمین با استفاده از کربن‌12 به زندگی خود ادامه می‌دهد، یافتنن متان با نسبت فراوانی بالای این ایزوتوپ می‌تواند نشان‌گر منشاء زیستی این گاز باشد.