Marte: bajos niveles de metano registrados por sonda TGO alejan las posibilidades de que exista vida en el planeta rojo

Ann Vandaele et al. / Nature

Nuevas investigaciones complican la esperanza de hallar vida en el planeta rojo. La nave espacial Trace Gas Orbiter (TGO) actualizó las concentración globales de metano en la atmósfera de Marte: 0.15 partes por billón por volumen. Esto es cien veces menos que los resultados de otros orbitadores, y diez veces menos que los datos de Curiosity medidos en el cráter Gale. Los científicos atribuyen tal incongruencia a errores en mediciones anteriores. El artículo fue publicado ayer en la revista Nature.

El Metano 

No mucho tiempo atrás, el misterio de hallar vida en Marte significaba un acertijo practicamente resuelto por la NASA. La vida tal como la conocemos depende netamente de la presencia de metano (CH4), referencia primordial que guía a los científicos en uno de los desafíos más emocionantes de la humanidad. El metano es el más simple de las formas del hidrocarburo alcano. Incoloro, inodoro e insoluble en agua, se presenta en forma gaseosa a temperaturas y presiones ordinarias.

En la Tierra, la mayor parte del metano atmosférico es generado por las arqueas, microorganismos unicelulares que habitan en humedales e intestinos de criaturas más complejas (vacas, ovejas, seres humanos, etc).

El metano también puede producirse sin la participación de organismos vivos, por ejemplo, como resultado de procesos geoquímicos o bajo la influencia de los rayos cósmicos. Sin embargo, en la atmósfera de marciana, pobremente protegida de la radiación ultravioleta, las moléculas de metano se deterioran rápidamente, por lo que su vida útil no excede los varios cientos de años. Para estándares geológicos, dicho lapso es ínfimo. En consecuencia, si hay metano en Marte, éste se produce continuamente y, muy probablemente, con la participación de organismos.

Mediciones anteriores

Hace unos veinte años, la nave espacial Mars-Express descubrió pequeñas cantidades de metano en la atmósfera del planeta Rojo. La concentración de gas medida fue de aproximadamente 10 partes por billón por volumen (ppbv), con un error del 50%. Unos años más tarde, los espectrómetros terrestres también registraron un aumento repentino en la formación de metano con una concentración máxima de aproximadamente 45 ± 10 ppbv.

Sin embargo, luego en el futuro, la oleada no volvió a ocurrir. Además, a partir de 2012, el rover Curiosity encontró metano con regularidad, el cual permitió un análisis directo de la atmósfera y la corteza del planeta. Inicialmente, el móvil también recibió una concentración de aproximadamente 2 a 9 ppbv, pero tras ajustes de datos posteriores y mediciones más precisas, éste valor se redujo a 0.65 ppbv. Esto llevó a los científicos a cuestionar la fiabilidad de los datos anteriores.

Ahora, los datos de Mars-Express se recopilaron, se recopilaron simultáneamente con el rover Curiosity, que confirmó de forma independiente un aumento en la concentración de metano en el Cráter Gale. Esta observación no solo confirma que hay metano en la atmósfera, sino que también indica su origen.

Resultados de todas las mediciones de concentración de metano en la atmósfera de Marte - Exomars / ESA

La nueva medición 

Sin embargo, el equipo científico de Oleg Korablev cuestionó todas estas mediciones. Los investigadores analizaron los datos obtenidos por TGO entre abril y agosto del 2018. Para mejorar la precisión de la medición de concentraciones de gas traza, TGO utiliza el método de eclipses solares, es decir, mide el espectro de absorción de la atmósfera al atardecer y al amanecer. Esto permite reducir el nivel de ruido en el espectro capturado y aumentar la trayectoria óptica de los rayos en un factor de diez, lo que corresponde al volumen de la atmósfera en la que se mide la concentración de gas. Utilizando espectrómetros ACS y NOMAD, se cubre un rango de 3.3 micrómetros, que es donde el metano absorbe casi toda la radiación.

A pesar de un corto período de observaciones, el dispositivo pudo medir la concentración de metano en casi cien puntos por encima de la superficie marciana. La mayoría de las mediciones se realizaron en regiones circumpolares, aunque varios puntos también abarcaron latitudes ecuatoriales. En todas, TGO registró una concentración inferior a 0.15 ppbv, incluído su margen de error correspondiente. Esto es 100 veces menos que los datos previos de Mars Express, y 10 veces menos que los datos de Curiosity.

"Tenemos señales hermosas y de alta precisión de rastreo de datos de agua dentro del rango donde esperaríamos ver metano, pero aún así solo podemos informar de un límite superior modesto que sugiere una ausencia global de metano", indica Oleg Korablev, del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

Además, los cálculos numéricos señalan que dado al alto índice de circulación atmosférica de Marte, el metano se propaga alrededor del planeta durante 2 o 3 meses. En consecuencia, el cráter Gale como fuente hipotética de metano no podría explicar tal presencia, ya que excedería los límites globales de concentración del gas. Y por otro lado, la forma del cráter no contribuye siquiera a la preservación del mismo.

Según los investigadores, es posible conciliar las mediciones de Curiosity y la restricción global obtenida sólo si se supone que el Cráter Gale ha estado operando por no más de 24 años y es la única fuente de metano en el planeta. Pero ésta hipótesis es considerada extremadamente poco realista, por lo que debería hacerse hincapié en los errores de medición.

Simultáneamente al artículo de Nature, se publicó otro informe basado en mediciones de TGO. En el mismo, un grupo de científicos liderados por Ann Vandaele analizaron cómo las tormentas de polvo afectan la composición de la atmósfera marciana. Para ello midieron la distribución vertical de polvo, agua y agua "ligera" (cuyas moléculas contienen un átomo de hidrógeno y un átomo de deuterio) hasta una altura de 80 km. Como resultado, los científicos descubrieron que previo a la tormenta de polvo del 30 de mayo de 2018, el agua “ligera y pesada” prácticamente desapareció a altitudes superiores a los 40 km, lo que indicaba la formación de nubes de agua helada.

Al mismo tiempo, durante la tormenta, esta concentración volvió a aumentar, por lo tanto, las nubes recién formadas se calentaron, derritieron y colapsaron. Según los científicos, estos procesos pueden catalizar aún más la circulación atmosférica de sustancias.


Concentraciones volumétricas de H2O (a), HDO (b) y su relación en función de la altura. Líneas de diferentes colores describen diferentes momentos relativos a la tormenta el 30 de mayo.
Ann Vandaele et al. / Naturaleza

Además del metano, el boro es un elemento que también puede indicar la existencia de vida orgánica en Marte, al menos en el pasado. Por un lado, las corrientes subterráneas que contienen este elemento, a menudo resultan ser cálidas y tienen un pH neutro, favorable para la vida. Y por otro lado, el boro disuelto en el agua estabiliza la ribosa, componente clave del ARN, en el que se sustenta el organismo vivo más simple. La presencia de este elemento en suelo marciano se confirmó por primera vez en 2016 mediante el uso de dispositivos de detección remota multiespectrales orbitales. Y un año después, Curiosity logró registrarlo in situ.
 

Sofía Dottori Fontanarrosa
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

 

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