domingo, diciembre 21, 2014

Curioso y más curioso

Como diría Alicia en el País de las Maravillas, esto del metano marciano también es “curioso y más curioso”.

Rover_Curiosity
El 16 de diciembre de 2014 la NASA anunció que su rover Curiosity (el todo-terreno marciano “Curiosidad”) había detectado en la porción de la atmósfera que lo rodea en el planeta rojo un pico de concentración (unas diez veces el promedio normal) de metano, un gas orgánico, a la vez que registraba otras moléculas orgánicas en una muestra de polvo de roca recogida por el taladro de su laboratorio robótico.

Este pico de metano fue una fluctuación temporal, un súbito aumento y luego un descenso brusco, lo que podría indicar que su posible fuente pudiera ser bastante localizada.

Los orígenes del metano podrían ser varios, tanto biológicos como no biológicos, como por ejemplo una interacción de roca y agua.

Según informa la NASA se había utilizado el laboratorio una docena de veces a lo largo de un período de veinte meses para “oler” el metano atmosférico. Durante dos de esos meses, a fines de 2013 y a principios de 2014, hubo cuatro mediciones que promediaron una concentración de siete partes por cada mil millones. Antes y después, las lecturas arrojaban un promedio de apenas una décima parte de ese nivel.

En nuestro planeta el 95% de este gas proviene de organismos microbióticos, pero no podemos asegurar que lo mismo suceda en nuestro vecino más cercano. Se sospecha que podría provenir de algún tipo de almacenamientos del gas que por alguna razón sufren un disturbio temporal que provoca su liberación.

Un posible culpable podría ser un tipo de estructura denominado “clatratos”, algo así como una especie de trampas de agua/hielo donde queda atrapado el gas. De vez en cuando estas estructuras se desestabilizarían, quizás por causas de tensión mecánica o térmica, y el gas se liberaría y pasaría a través de fisuras en las rocas hasta llegar a la superficie y alcanzar la atmósfera.

La cuestión a resolver, por supuesto, sería el origen primario de ese metano. Sea como sea, todo este asunto resulta difícil de explicar y se hace cada vez más curioso. O no; quizás cuando hallemos la solución comprobemos que, en realidad, todo era bastante sencillo.

El caso comenzó hace un decenio, y en este mismo blog lo comenté aquí, aquí, y aquí. Recomiendo su lectura para comprender un poco más el acertijo que enfrentan los científicos.

Resumiendo, la historia se desarrolló así: en 2004 se informó que el orbitador marciano Mars Express de NASA/ESA (es una misión conjunta de la NASA estadounidense y de la Agencia Espacial Europea, ESA) había detectado metano en una concentración de 10 partes por mil millones por volumen en la atmósfera marciana. En comparación, la Tierra contiene aproximadamente 1800 partes por mil millones. Y lo que es más relevante, la atmósfera de nuestro mundo es 50 veces más masiva por unidad de área que la del planeta rojo. Marte tiene un poco de metano, pero no mucho.

Sin embargo, esa poca cantidad de gas en la atmósfera presenta varios problemas no resueltos hasta ahora.

Por un lado, su propia existencia: ¿de dónde procede?. El metano debería convertirse muy lentamente en CO2 por su interacción con la luz solar, de modo que una gran proporción del mismo debería convertirse en dióxido de carbono en aproximadamente 300 años. Pero sin embargo el metano sigue estando allí siempre, lo que indica que hay algo que lo está generando o liberando permanentemente.

También tenemos el problema de su distribución irregular en el espacio. Dada las características de la atmósfera marciana debería estar muy bien distribuido por todo el planeta. Esto sugiere fuentes locales que lanzan bocanadas del gas.

En suma y por varias razones, las fuentes posibles son (1) actividad geológica como por ejemplo la alteración del basalto por fluidos calientes, (2) actividad biológica como la respiración anaeróbica de organismos metanógenos, y (3) la condensación de la nebulosa solar producida cuando nació el planeta.

En Marte la tercera fuente no está presente o sugiere que algo está surgiendo del interior del planeta por procesos geológicos. Por lo tanto, las cantidades variables de metano sugieren vida y/o actividad volcánica.

Debemos tener en cuenta que la presencia de metano no implica ni vida ni vulcanismo hoy en día. Podría estar siendo liberado por el descongelamiento de clatratos de metano. En otras palabras, el metano creado anteriormente en la historia del planeta rojo podría haberse incorporado a los clatratos a medida que el planeta se enfriaba.

La variabilidad temporal también sugiere un proceso de destrucción eficiente. El más interesente discutido hasta ahora implica procesos eléctricos en la atmósfera. Cuando el viento levanta las partículas de arena, estas genealmente rebotan en el suelo golpeando partículas de polvo que a su vez también se levantan. Estas colisiones generan una carga eléctrica positiva en la arena y una negativa en el polvo. Esto genera un gradiente potencial de modo que es posible que Marte sufra un gran número de relámpagos pequeños durante los eventos de levantamiento de polvo.

En cualquier caso probablemente debamos esperar a que lleguen a Marte instrumentos que puedan medir la composición isotópica del metano. Las mediciones realizadas en el metano terrestre sugieren que el metano generado por procesos geológicos tienen una “firma” distintiva que lo distingue del generado por procesos biológicos. Quizás algo similar ocurra en Marte que nos permita tener una idea más clara sobre el origen de este gas en Marte.

Lo que sí es seguro es que en el futuro seguiremos teniendo más preguntas y quizás hasta algunas respuestas sobre este asunto.


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Fuentes utilizadas:
- Curiouser and curiouser
- Like A Bad Penny: Methane on Mars
- Curiosity Detects Methane Spike on Mars
- Methane 'belches' detected on Mars


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símbolos_de_Marte


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