El oxígeno molecular en Marte se comporta de manera inusual a lo largo de las estaciones. ¿Un signo de vida?
Últimamente se ha estado desarrollando un drama atmosférico en Marte. Hasta ahora, el actor principal ha sido el metano y su comportamiento inusual y vertiginoso. Pero ahora Oxygen está subiendo al escenario y presentando algo de teatro propio.
El rover Curiosity de la NASA está ocupado examinando Marte para ver si podría haber sustentado vida microbiana en el pasado. Su foco principal son las rocas que componen el planeta y todos los secretos encerrados en esas rocas. Pero a veces sale a buscar aire y toma mediciones atmosféricas regulares con SAM, el Análisis de muestras en Marte suite de instrumentos.
SAM puede medir y analizar sustancias orgánicas y gases en la atmósfera marciana, y puede intentar determinar si un gas tiene un origen biológico o geoquímico. Durante tres años marcianos, Curiosity ha utilizado SAM para medir la atmósfera en el cráter Gale y rastrear los cambios.
Esta es la composición atmosférica en la superficie de Marte:
- dióxido de carbono: 95%
- nitrógeno molecular: 2,6%
- argón: 1,9%
- oxígeno molecular: 0,16%
- monóxido de carbono: 0,06%
Pero la composición de la atmósfera cambia con las estaciones. Durante el invierno marciano, el CO2 se congela y reduce la presión atmosférica. En verano, el CO2 se sublima y eleva la presión atmosférica. Curiosity descubrió que en el cráter Gale, las composiciones de nitrógeno y argón aumentan y disminuyen con las estaciones, debido a la presión atmosférica cambiante, lo cual tiene sentido.
Los científicos asumieron que la concentración de oxígeno haría lo mismo, pero no es así. Su comportamiento en la atmósfera no se repite de una temporada a otra y no están seguros de por qué.
'Esta es la primera vez que vemos este comportamiento interesante durante varios años'.
Melissa Trainer, investigadora principal, científica planetaria del Goddard Space Flight Center de la NASA
Un artículo que analiza estos hallazgos se publicó el 12 de noviembre en el Journal of Investigación geofísica: planetas . El título es ' Variaciones estacionales en la composición atmosférica medida en el cráter Gale, Marte. 'La líder de la investigación es Melissa Trainer, científica planetaria del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
Variación estacional de oxígeno en la atmósfera marciana en el cráter Gale. Créditos de imagen: Melissa Trainer / Dan Gallagher / NASA Goddard
en un presione soltar , Trainer dijo: 'Estamos luchando por explicar esto. El hecho de que el comportamiento del oxígeno no sea perfectamente repetible en todas las estaciones nos hace pensar que no es un problema que tenga que ver con la dinámica atmosférica. Tiene que ser una fuente química y un sumidero que todavía no podemos explicar '.
“La primera vez que vimos eso, fue simplemente alucinante”, dijo Sushil Atreya, profesor de ciencias climáticas y espaciales en la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Atreya es coautor del artículo.
Como aclaran los autores en su artículo, 'Las mediciones de SAM de O2 en el cráter Gale no muestran la estabilidad anual o los patrones estacionales que se predecirían en base a las fuentes y sumideros conocidos en la atmósfera'. Entonces, ¿qué los está causando?
En primer lugar, no lo saben. Pero vale la pena señalar la precisión de las medidas. Los autores dicen que, 'Los datos de composición atmosférica obtenidos por el instrumento SAM en el cráter Gale ofrecen una cobertura estacional y multianual sin precedentes de la atmósfera de Marte en la superficie'. Las mediciones abarcaron tres años marcianos, tiempo suficiente para tener en cuenta los cambios estacionales debido a la oblicuidad de Marte y su pronunciada excentricidad orbital . Las mediciones también abarcaron mucho más tiempo que las mediciones de los módulos de aterrizaje Viking, las únicas otras mediciones atmosféricas de superficie que tenemos. Esos solo duraron unos días.
El conjunto de instrumentos SAM (Sample Analysis at Mars). Crédito de imagen: Por NASA / GSFC / SAM - http://www.nasa.gov/topics/moonmars/features/sam-configure.html, dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php ? curid = 11762416
“Aún no hemos podido encontrar un proceso que produzca la cantidad de oxígeno que necesitamos, pero creemos que tiene que haber algo en la superficie del suelo que cambie estacionalmente porque no hay suficientes átomos de oxígeno disponibles en la atmósfera para crear el comportamiento que vemos ”, dijo Timothy McConnochie, científico investigador asistente de la Universidad de Maryland en College Park y otro coautor del artículo.
Marte tiene abundantes oxidantes en su superficie, y eso le da el potencial de producir una cantidad significativa de O2. Pero como dicen los autores en su artículo, '... los mecanismos por los cuales el O2 podría generarse rápidamente y luego destruirse rápidamente son completamente desconocidos'.
Completamente desconocido. Como en total. Pero hay una pizca de esperanza al menos de que pueda haber alguna fuente biológica involucrada en estas fluctuaciones no contabilizadas.
Este problema de oxígeno es paralelo al problema del metano (CH4) que encuentran los científicos que estudian Marte.
El metano existe en la atmósfera de Marte, aunque solo en concentraciones extremadamente pequeñas. En el cráter Gale, apenas se puede medir, aunque MSL Curiosity lo ha detectado en una concentración de 0,00000004% en promedio. El espectrómetro láser sintonizable de SAM puede detectarlo y ha detectado un aumento y una caída estacionales esperados. Pero lo que hasta ahora no tiene explicación es el aumento del 60% del metano en los meses de verano.
El problema del metano ha sido informó extensamente , por lo que no es necesario repetir los detalles aquí. Es suficiente con contar que el metano parece ser liberado de distintas regiones de Marte. Dado que el metano solo persiste en la atmósfera durante unos cuatro años como máximo, se sigue produciendo en alguna parte.
Tanto el oxígeno como el metano pueden tener fuentes biológicas. Pero ambos también pueden tener fuentes abióticas. Estos sorprendentes resultados no ayudan a responder la pregunta sobre la vida en Marte. MSL Curiosity no puede decir si el oxígeno y el metano tienen fuentes biológicas: no tiene los instrumentos. Por ahora, la mayoría de los científicos piensan que es más probable que haya fuentes no biológicas.
Las mediciones de metano y las mediciones de O2 nos muestran que Marte es un mundo complejo, con una dinámica atmosférica que los científicos apenas están comenzando a comprender. Si la vida juega algún papel en la configuración de la atmósfera de Marte es una pregunta abierta e intrigante.
Esta imagen ilustra las posibles formas en que el metano podría ingresar a la atmósfera de Marte y también ser eliminado de ella: microbios (izquierda) debajo de la superficie que liberan el gas a la atmósfera, meteorización de la roca (derecha) y hielo de metano almacenado llamado clatrato. La luz ultravioleta puede actuar sobre los materiales de la superficie para producir metano y descomponerlo en otras moléculas (formaldehído y metanol) para producir dióxido de carbono. Crédito: NASA / JPL-Caltech / SAM-GSFC / Univ. de Michigan
Como dicen los autores en su resumen, 'Los resultados geofísicos y geoquímicos han pintado una imagen de un planeta anteriormente habitable miles de millones de años en el pasado de Marte, y las mediciones de los procesos actuales proporcionan indicaciones de que Marte todavía puede albergar entornos potencialmente habitables'.
En el comunicado de prensa, la líder de investigación Melissa Trainer lanzó una especie de desafío científico amistoso:
“Esta es la primera vez que vemos este comportamiento interesante durante varios años. No lo entendemos del todo ', dijo Trainer. 'Para mí, esta es una convocatoria abierta a todas las personas inteligentes que están interesadas en esto: vean lo que se les ocurra'.
Más:
- Presione soltar: Con el misterio del metano de Marte sin resolver, la curiosidad ofrece a los científicos una nueva: el oxígeno
- Letra de investigación: S variaciones estecionales en la composición atmosférica medida en el cráter Gale, Marte
- Presione soltar: El misterio del metano de Marte de Curiosity continúa