Mala astronomía | ¿Metano en Marte? Las nuevas observaciones no muestran indicios de ello.

Durante muchos años, los científicos planetarios han estado rastreando un fantasma marciano: el gas metano.

Fue visto por primera vez por observaciones terrestres de Marte en la década de 2000, luego posteriormente por una nave espacial que orbita alrededor del Planeta Rojo. Pero estas observaciones apenas lo detectaron y han sido cuestionadas una y otra vez. Ha habido mucho debate y algunas de las afirmaciones han sido contradictorias. No se ha hecho ninguna observación realmente convincente.

Así que la Agencia Espacial Europea envió una sonda a Marte llamada ExoMars Trace Gas Orbiter, equipada con un dispositivo llamado el Nadir y la Ocultación para MArs Discovery, o NOMAD^*. Puede buscar muchos gases diferentes, incluido el metano, en la atmósfera marciana de diversas formas.

Los resultados iniciales de la sonda no mostraron metano encontrado., pero se necesitaba un análisis de datos más profundo y a largo plazo.

… Y ese análisis se acaba de hacer. En un papel que acaba de salir, un equipo de científicos planetarios anunció su resultado: No.

A pesar de buscar mucho metano marciano durante un largo período de tiempo, no se encontró ninguno. También buscaron etano y etileno, moléculas ligeramente más complejas similares al metano, y no encontraron ninguna. Lo mejor que hicieron fue informar los límites superiores (es decir, sus observaciones habrían visto estas moléculas si hubieran sido más abundantes que las cifras informadas). Estos límites son bajos: para el metano, no había más de 0.06 partes por mil millones cuando se mide por volumen (como tener 60 litros de metano en un cubo kilómetro en un lado). El etano y el etileno tampoco podrían haber sido más abundantes que 0,1 y 0,7 partes por mil millones.

¡Ay! Eso es bajo y parece excluir las mediciones anteriores, que llegaron a 60 ppb. Si las cantidades que se pensaba ver antes estuvieran en la atmósfera, NOMAD las habría visto.

[UPDATE (Dec. 29, 2020): To be clear, NOMAD was able to make measurements down to about 6 km above the Martian surface. The Curiosity rover is on the surface, and found methane at decent levels at one point, which was confirmed by another orbiter. As I note below something like that may be rare, or for some reason doesn’t get to the height necessary for NOMAD to see it. But that would then add another layer of mystery to all this. That doesn’t mean the observation isn’t real; just that this is pretty complicated.]

¿Porque es esto importante? Porque en la Tierra, la mayor parte del metano en el aire proviene de la vida. Las bacterias que se alimentan de plantas y animales muertos lo emiten, y algunas formas de vida más complejas tienden a excretarlo también.

También puede ser creado por procesos geológicos. Los rayos pueden hacerlo, o cuando el hidrógeno liberado por procesos químicos (como algunos minerales que se disuelven en agua) reacciona con el dióxido de carbono. Sin embargo, estos son una fuente menor aquí que la biología.

Entonces, si se ve metano en Marte, es muy interesante porque significa que hay procesos geológicos en curso que pueden producirlo, o es MUY interesante porque significa que las pequeñas bestias marcianas se están tirando pedos.

Como puede imaginar, los científicos están bastante decididos a ver si Marte tiene metano o no.

NOMAD es genial. Utiliza el sol como fuente de luz. Cuando la luz del sol atraviesa la atmósfera marciana, longitudes de onda (colores) muy específicas son absorbidas por diferentes moléculas. Al identificar esas longitudes de onda, puede ver lo que hay en el aire allí, y al observar cuánto se absorbe, puede averiguar qué cantidad de esa molécula también hay allí.

Entre otros métodos, utiliza lo que se llama ocultaciones solares para medir estos gases. A medida que la nave espacial orbita Marte, ve que el Sol pasa detrás de Marte, luego, un poco más tarde, lo ve reaparecer detrás del disco del planeta, esencialmente, el atardecer y el amanecer. Cuando un objeto astronómico bloquea a otro, lo llamamos ocultación.

Cuando el Sol comienza a ponerse detrás de Marte, su luz atraviesa la atmósfera superior y, a medida que se acerca al borde del disco del planeta, NOMAD ve que la luz atraviesa las partes inferiores e inferiores de la atmósfera (y al revés cuando el Sol vuelve a salir). Al hacer esto en el transcurso de todo un año terrestre (abril de 2018 a abril de 2019), fue capaz de muestrear la atmósfera marciana desde 6 km sobre la superficie hasta 100 km, desde 85 ° norte a 85 ° sur en todas las longitudes, en en otras palabras, esencialmente en todo el planeta.

Los científicos analizaron 240.000 mediciones globales separadas, así como 2.000 que buscaron columnas de metano en sitios específicos del planeta. También buscaron etano y etileno porque pueden usarse para determinar la fuente del metano; la biología en la Tierra produce predominantemente metano, pero el proceso geológico produce los tres. Si hubieran encontrado metano pero no etano o etileno, habría sido muy emocionante.

Pero no encontraron nada.

Entonces, ¿esto descarta el metano en Marte? Bueno, sí y no. Sin duda, esta es una limitación muy fuerte. Cualquier metano producido por, digamos, una bolsa subterránea que se abriera mostraría una fuerte señal local durante un mes más o menos, pero luego se mezclaría con la atmósfera. Como no vieron ninguna, eso significa que cualquier fuente como esta tendría que ser bastante esporádica.

Observaré que el año de las observaciones de NOMAD cubrió el hemisferio norte desde fines del verano hasta principios de la primavera (un año marciano son dos años terrestres), y desde fines del invierno hasta principios del otoño en el hemisferio sur. Entonces, si la producción de metano es estacional, NOMAD debería haberlo visto en un hemisferio u otro.

Este hallazgo es científicamente interesante, ya que parece cerrar el debate sobre las observaciones anteriores, incluso si es un fastidio de lo contrario. Parece hacer que la posibilidad de vida en o debajo de la superficie marciana sea mucho menos probable.

Sin embargo, no impide que la vida haya existido allí hace miles de millones de años, y aún sería increíblemente emocionante descubrir pruebas de ello. La perseverancia aterriza en Marte el 18 de febrero de 2021, y está diseñado en parte para buscar esa evidencia.

Paciencia. Es posible que tengamos algunas respuestas de una forma u otra lo suficientemente pronto.

Mi agradecimiento a la autora principal Elise Knutsen por su ayuda en esto.

^*No confundir con Tan Ru.