sábado, 6 de diciembre de 2014

Curiosity detecta muestras de metano en la atmósfera de Marte

En la Tierra, la mayoría del metano detectado es producido por la vida microbiana. Una vez en la atmósfera, el gas se descompone por una serie de procesos, por lo que su continua presencia allí es un testimonio de la actividad de la Tierra, tanto biológica y geológica.

Crater Gale en Marte visto desde el sur, el área destacada es donde se encuentra Curiosity. Créditos: JPL/NASA.

En la atmósfera de Marte hay metano que descompone, aunque en bajos niveles. Aunque este metano podría provenir de fuentes que no implican actividad biológica o geológica, algunas observaciones desde la Tierra han sugerido que Marte posee fuentes que crean nubes de metano en su atmósfera. Aunque son difíciles de explicar, las observaciones han sido difíciles de replicar.

Ahora, el rover Curiosity ha resuelto la cuestión, observando los picos de concentración de metano de la atmósfera que parecen indicar una fuente esporádica, local.

Diversas mediciones de la atmósfera de Marte han colocado las concentraciones de metano en aproximadamente entre cinco y 15 partes por mil millones. Hay un número de fuentes potenciales de este metano procedente de la descomposición de productos químicos orgánicos procedentes de pequeños cometas y asteroides a la reacción entre algunos minerales y agua. Pero estos procesos no explican realmente las aparentes observaciones de concentraciones en nubes de metano en la atmósfera, que alcanzan niveles de más de tres veces la normal antes de ingresar a la atmósfera.

Curiosity cuenta con el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars) y el espectrometro TLS (Tunable Laser Spectrometer) diseñados para medir la cantidad de metano presente. En sus exploraciones iniciales, los niveles de metano eran extremadamente bajos, por debajo de cinco partes por mil millones. Pero, múltiples mediciones realizadas en diferentes sitios encontraron que los niveles no eran constantes.

En algún lugar alrededor de sol 306 (un sol es un día en Marte), los niveles se dispararon a cerca de cinco partes por mil millones. Una semana más tarde en Marte, habían descendido a cerca de dos partes por mil millones, mucho más cerca de los niveles de fondo. Las siguientes mediciones, ocurridas en sol 466, los niveles de metano eran más de cinco partes por mil millones más, y se quedaron allí o fueron superiores durante el sol 526. Por sol 573, los niveles habían vuelto a los niveles de base, y que han estado allí a través de las últimas medidas incluidas durante el sol 684.

El metano debería mezclarse rápidamente con el resto de la atmósfera de Marte, por lo que los aumentos repentinos sugieren el origen de este metano es a la vez local y centrado. Sobre la base de la dirección del viento, el sitio más probable para la fuente de metano se encuentra al norte de la localización del rover. No hay correlación entre la presencia de altos niveles de metano y cualquiera de los siguientes: humedad relativa, presión atmosférica, la temperatura o niveles de radiación.

Los bajos niveles de fondo de metano se relacionan más o menos con las predicciones de la cantidad de gas que debía ser generado por la reacción de rayos UV con el material orgánico emitido por impactos. Las estimaciones indican que Marte posee el material suficiente para producir una concentración constante de 2,2 partes por mil millones, a pesar de que es probable que sea un límite superior. Pero los impactos son poco probables que produzcan los picos de concentración analizadas por Curiosity; el desglose es demasiado lento, y la cantidad de material requerido debería haber producido un cráter de impacto cerca del rover. (Los autores estiman que el cráter sería de decenas de metros de ancho.)

Así, mientras que el fondo se puede explicar por los impactos, las sobrecargas en la concentración de metano no pueden, lo que sugiere que algún otro proceso debe estar produciendo localmente. Algunas de las observaciones previas se asociaron con terreno volcánico. Mientras que el cráter Gale, hogar de Curiosity, no es de origen volcánico, no está claro a qué distancia debe haberse originado el metano. Además, hay un pequeño problema: todo indica que Marte ya no es geológicamente activo.

Otras opciones incluyen la liberación de formaciones previas de clatratos de metano, una mezcla sólida similar al hielo formado por metano y agua. Esta posibilidad, sin embargo, no explica cómo los clatratos llegaron allí en primer lugar, o qué evento esta causando su desestabilización. Los mismos problemas se aplican a la posibilidad de minerales que reaccionen con el agua; aunque no esta claro por qué el agua esta reaccionando ahora y como ha entrado en contacto con los minerales que no había sucedido previamente.

La posibilidad más intrigante es que Marte tiene alguna actividad microbiana propia. Esto podría haber sido en el pasado distante. O podría estar en el presente.

Estamos de vuelta a la incertidumbre que prevalecía cuando las nubes de metano fueron observadas por primera vez por el telescopio. Pero esta vez, es limitada a la incertidumbre acerca de la fuente, no la incertidumbre sobre si las observaciones iniciales eran correctas. En la ciencia, eso es progreso.

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