Mikkelin lukio. Marsissako metaania? Elisa Himanen, Vilma Laitinen, Aatu Ukkonen, Pietari Miettinen, Vesa Sivula Pariisi

Samankaltaiset tiedostot
Summary in English. Curiosity s goals

Niko Knuutinen, Tuomas Väätäinen, Joel Sihvonen, Eemeli Manninen

Summary Gas chromatograph Quadrupole mass spectrometer Tunable laser spectrometer

Sari Halonen Aapo Lokka Joni Pulkkinen Ilmari Uotila

Tutkitaan Marsia! Mars Science Laboratory

Mars, Mars Express, SPICAM

M a r s S c i e n c e L a b o r a t o r y www

Massaspektrometria. magneetti negat. varautuneet kiihdytys ja kohdistus

Jupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Tutkimus Titanin aerosoleista

Elnur Efendi, Otto Kiander, Johannes Mäkinen, Jasmin Tapiala

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN

Humuksen vaikutukset järvien hiilenkiertoon ja ravintoverkostoihin. Paula Kankaala FT, dos. Itä Suomen yliopisto Biologian laitos

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Hiiltä varastoituu ekosysteemeihin

Kertapullot. Testikaasut. Kaatopaikkakaasujen analyysikaasut. Puhtaat

ALKOHOLIPITOISUUDEN MÄÄRITYS OLUESTA KAASUKROMATOGRAFIL- LA

Pienhiukkaset: Uhka ihmisten terveydelle vai pelastus ilmastolle? FT Ilona Riipinen Nuorten Akatemiaklubi Suomalainen Tiedeakatemia

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, Jarno Kalpala, ALS Finland Oy

Kosmos = maailmankaikkeus

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Uskotko ilmastonmuutokseen? Reetta Jänis Rotarykokous

Massaspektrometria. magneetti negat. varautuneet kiihdytys ja kohdistus

Jupiterin magnetosfääri. Pasi Pekonen 26. Tammikuuta 2009

Solun toiminta. II Solun toiminta. BI2 II Solun toiminta 7. Fotosynteesi tuottaa ravintoa eliökunnalle

Luku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2

Ilmastonmuutos pähkinänkuoressa

Vantaanjoen valuma-alueelta peräisin olevan liuenneen orgaanisen aineksen määrä, laatu ja hajoaminen Itämeressä

Planeetan määritelmä

Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät

ETÄISYYS TÄHDESTÄ PYÖRÄHDYSAIKA JA KIERTOAIKA

Mitä ilmastokeskustelu tarkoittaa Suomen näkökulmasta?

Lataa Lähiasteroidit ja komeetat - Donald K. Yeomans. Lataa

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Luento Kyösti Ryynänen

Kaasumittaukset jatkuvatoimiset menetelmät 1. Näytteenotto 1 Näytteenottolinja

Tuulen viemää. Satelliitit ilmansaasteiden kulkeutumisen seurannassa. Anu-Maija Sundström

Metsäojitettu suo: KHK-lähde vai -nielu?

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Kemian menetelmät ja kvalitatiiviset mallit Ilma ja vesi

MAA (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

Seoksen pitoisuuslaskuja

Capacity Utilization


Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY

Pampre. Aerosolitutkimus

MTT Sotkamo: päätoimialueet 2013

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

BIOHIILI; Biohiilen vaikutus metsämaan hiilen ja typen virtoihin

Efficiency change over time

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

AURINKOKUNNAN RAKENNE

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Maaperähiilen raportointi Suomen khk-inventaariossa

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

Gravitaatioaallot - uusi ikkuna maailmankaikkeuteen

Uusinta tietoa ilmastonmuutoksesta: luonnontieteelliset asiat

Ajankohtaista ilmastonmuutoksesta ja Espoon kasvihuonekaasupäästöistä

Avaruussää. Tekijä: Kai Kaltiola

SATURNUS. Jättiläismäinen kaasuplaneetta Saturnus on aurinkokuntamme toiseksi suurin planeetta heti Jupiterin jälkeen

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

Utön merentutkimusasema

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Puhtaat aineet ja seokset

Ilmasto- ja hiilisuureiden mittaaminen ja niiden globaali kehitys

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Tips for teachers and expected results

Satelliittipaikannus

Hiukkaskiihdyttimet ja -ilmaisimet

ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI

Globaali virtapiiri. Reko Hynönen

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

FYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA

Leptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1

Pohjoisten metsien merkitys ilmastonmuutokselle - biogeokemialliset ja biofysikaaliset palautemekanismit

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Suomen kaatopaikat kasvihuonekaasujen lähteinä. Tuomas Laurila Ilmatieteen laitos

Mistä tiedämme ihmisen muuttavan ilmastoa? Jouni Räisänen, Helsingin yliopiston fysiikan laitos

Ilmastonmuutoksen vaikutukset tiemerkintäalaan

Ulottuva Aurinko Auringon hallitsema avaruus

Johanna Tamminen, Iolanda Ialongo, Anu-Maija Sundström, Hanna-Kaisa Lindqvist, Ella Kivimäki, Janne Hakkarainen, Seppo Hassinen Ilmatieteen laitos

Mitä kuuluu ilmastonmuutokselle?

Atomimallit. Tapio Hansson

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Pienkappaleita läheltä ja kaukaa

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

CBRNE-aineiden havaitseminen neutroniherätteen avulla

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Planeetat. Jyri Näränen Geodeettinen laitos

Transkriptio:

Mikkelin lukio Marsissako metaania? Elisa Himanen, Vilma Laitinen, Aatu Ukkonen, Pietari Miettinen, Vesa Sivula Pariisi 7-11.10.2013

Summary in English Methane in Mars? According to the latest researches there are just very few molecules of methane in Mars, almost none. But there is a conflict between Earth based measurements, that have detected lots of methane in Martian atmosphere, and measurements made by Curiosity at Mars. Research is done to found out if there has been life in Mars or is there at the moment. Research has been executed with the help of Curiosity rover. Rover includes SAM instrument that detects different kind of matter from atmosphere and soil. Main parts of the SAM are mass spectrometer (QMS) and gas chromatography (GC), which is made in LATMOS.

1.Mars Mars on neljäs planeetta Auringosta. Sen keskietäisyys Auringosta on 227 900 000 km. Marsin pyörähdysaika on likimain sama kuin Maan. Maalla se on 23 h 56 min kun taas Marsilla se on 24h ja 37 min. Koska Mars on kauempana Auringosta, sen pinnan keskilämpötila on alhaisempi -63 celsiusta. Siellä putoamiskiihtyvyys on 3,74 m/s² ja pakonopeus 5.0 km/s. Sen Ekvaattorisäde on 3397 km ja läpimitta on 6792 km. Marssin ilmanpaine vaihtelee, mutta keskimäärin se on noin 10 millibaaria. Marsin kaasukehässä esiintyy samoja kaasuja kuin Maan ilmakehässä, mutta eri suhteissa. Kaasukehässä on havaittu metaania eri määriä eri havaintomenetelmillä. Sen seurauksena metaanin ilmeneminen Marsissa on kiistelty aihe. Marssin kaasukehän koostumus: Hiilidioksidi (CO 2 ) 95,32 % Typpi (N 2 ) 2,7 % Argon (Ar) 1,6 % Happi (O 2 ) 0,13 % Hiilimonoksidi (CO) 0,07 % Vesi (H 2 O) 0,03 % Neon (Ne) 0,00025 % Krypton (Kr) 300 ppb Ksenon (Xe) 80 ppb

Otsoni 30 ppb Metaani? ppb (parts per billion) = 10 9 2. Curiosity Curiosity-mönkijä on osa Mars Science Laboratoryn (MSL) tutkimusta, jossa Curiosityn tehtävä on kattavan välineistönsä avulla selvittää mahdollista aikaisempaa elämää ja elinolosuhteita Marsissa. Se analysoi maaperästä ja kaasukehästä otettuja näytteitä, joista etsitään elämälle tärkeitä orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät mm. happea, typpeä, hiiltä ja vetyä. Muita Curiosityn tehtäviä on Marsin geologisen historian, kaasukehän kehityksen, veden ja hiilidioksidin kierron tutkiminen. Se laskeutui Marsin päiväntasaajan tuntumaan elokuussa 2012.

3. SAM (Sample Analysis on Mars)

SAM on osa Curiosityn välineistöä. Se koostuu massaspektrometristä, kaasukromatografista ja viritettävästä laser spektrometristä. Massaspektrometri (QMS) erottelee ja tunnistaa alkuaineet ja yhdisteet niiden massan avulla. Kaasukromatografi(GC) erottelee eri kaasut yhdisteistä niiden tunnistamista varten. Laser spektrometri (TSL) mittaa alkuaineidein pitoisuuksia ja se myös tunnistaa isotooppien suhdeluvut eri alkuaineissa kuten hapessa ja hiilessä. SAMin tehtävänä on tutkia kaasukehästä ja maaperästä otettuja näytteitä. 3.1 Massaspektrometri Massaspektrometrin avulla voidaan erottaa eri massan omaavia hiukkasia toisistaan. Massaspektrometrillä kiihdytetään ionisoituja hiukkasia sähkökentässä ja magneettikentän avulla ne saadaan kaartumaan puoliympyrän muotoiselle radalle. Eri hiukkaset päätyvät eri etäisyyksille riippuen niiden massasta. Radan säteen avulla voidaan määrittää hiukkasen massa ja sen avulla voidaan erottaa eri massan omaavia hiukkasia toisistaan. Eri massaiset hiukkaset tunnistetaan kirjaston avulla. Kirjasto perustuu jo tunnistettujen aineiden spektreihin. 3.2 Kaasukromatografi Perustuu kaasuyhdisteiden jakautumiseen liikkuvan kantajakaasun ja paikallaan olevaan kaasufaasin, stationäärifaasin väliin. Erottuminen tapahtuu uunissa olevassa ohuessa putkessa, jonka sisällä stationäärifaasi sijaitsee. Eri yhdisteet reagoivat eri tavoin stationäärifaasin kanssa, joten ne kulkevat eri nopeuksin putken läpi. Näin yhdisteet voidaan tunnistaa ja niiden pitoisuudet määrittää. Erottumiseen vaikuttaa muun muassa molekyylin koko, höyrystymislämpötila.

3.3 Laser spektrometri Laser spektrometrissä lähetetään valoa hiukkasten/kaasujen läpi. Hiukkaset absorboivat jokainen eri aallonpituuksia. Katsomalla, mitkä aallonpituudet arsurboituvat voidaan päätellä mitkä hiukkaset ovat kyseessä. Hiukkasten määrä vaikuttaa siihen, miten paljon valoa absorboituu. 4.Metaania Marsissa? Metaani on yksinkertainen hiilivety, alkaani. Sitä syntyy biologisisa prosesseissa kuten mätänemisessä hapettomissa oloissa, epäorgaanisesti geologisen aktiivisuuden seurauksena. Myöskin komeettojen törmäyksen saattavat kuljettaa jonkin verran metaania Marsin kaasukehään. Maan ilmakehässä metaania on 1,8 ppm, mutta Marsista ei ole varmaa dataa, sillä eri tutkimusmenetelmät ovat antaneet ristiriitaista tietoa. Marsin ilmakehää on tutkittu lähinnä maapallolta käsin observatorioissa ja satelliittien avulla, missä on havaittu metaania. Mm. Esan tutkijat väittävät saaneensa satelliittien kautta viitteitä metaanipilvistä 25-40 km korkeudelta. Marsiin lähetetty Curiosity-mönkijä ei kuitenkaan havainnut metaania paikan päällä. ESAn ja muiden Marsin ulkopuolisten mittausten havaitsemat metaaniesiintymien ristiriitaisuus Curiosityn mittausten kanssa on hämmentävää, koska emme voi tietää mistä mittausten väliset erot johtuvat. Curiosityn mittaukset on otettu eri alueilta kuin edelliset mittaukset, mutta sillä ei pitäisi olla merkitystä Marssin kaasukehän sekoittuessa, jolloin metaanin pitäisi levitä kaikkialle Marsin ilmakehässä. Jotta mittausten erot voitaisiin selittää, tulisi metaanin hajota huomattavasti luonnollista nopeammin. Tiettävästi Marsissa ei tapahdu metaanin hajoamista kuin valokemiallisen hajoamisen muodossa, mikä on erittäin hidasta ja kestää usein satoja vuosia. Tämä vähentää todennäköisyyttä, että Marsissa olisi metaanin tuotantoa. Marsista kuitenkin etsitään metaania paljon, koska metaanin tuotanto liitettäisiin jonkinlaiseen elämään, jota ei ole vielä löydetty Marsista. Yksi isoimmista tutkijoita on Ranskassa sijaitseva tutkimuslaitos LATMOS. LATMOS tekee osan NASA:n Marsiin lähettämistä instrumenteista. Instrumenttien teon lisäksi siellä on useita tutkijoita, jotka pyrkivät saamaan selville Marsin metaanipitoisuuden todellista tilannetta.

5. Lähteet http://www.rockhounds.com/rockshop/articles/mars_science_laboratory/science_payload.shtm l http://ssed.gsfc.nasa.gov/sam/curiosity.html http://msl-scicorner.jpl.nasa.gov/instruments/sam/ http://mars.nasa.gov/msl/multimedia/images/?imageid=4561 http://fi.wikipedia.org/wiki/mars http://www.nature.com/news/missing-methane-gas-mystifies-mars-scientists-1.13779 http://en.wikipedia.org/wiki/climate_of_mars#methane_presence http://en.wikipedia.org/wiki/atmosphere_of_mars