Un grupo de investigadores, liderado por el español Jorge Pla-García, ha publicado un estudio para responder a un dilema sobre el metano en Marte y su abundancia, concretamente, en el entorno del róver Curiosity, en el cráter Gale, frente a otras mediciones…

El dilema del metano en Marte

El metano es uno de los elementos más interesantes a la hora de analizar otros lugares. Su presencia puede ser la señal de que existen organismos en un lugar en particular. Si ese lugar es el planeta rojo, no es ninguna sorpresa que nos encontremos ante un fenómeno muy interesante. El metano puede ser creado tanto con la intervención de seres vivos como sin su participación. Aquí es donde entra en escena el popular róver Curiosity, que lleva a bordo un instrumento llamado TSL-SAM (por las siglas de Tunable Laser Spectrometer – Sample Analysis at Mars).

El dilema del metano en Marte y su abundancia
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Una puesta de Sol en Marte. Crédito: NASA’s Mars Exploration Rover

TLS-SAM es un espectrómetro que puede medir la presencia de metano alrededor del róver, en su entorno en el cráter Gale. El interés saltó cuando el instrumento detectó una cantidad de metano más elevada de lo habitual. Pero el dilema del metano en Marte apareció cuando otros instrumentos, como el TGO (ExoMars Trace Gas Orbiter) de la sonda ExoMars, en la órbita del planeta, no detectase presencia de metano a varios kilómetros sobre la superficie. ¿Cómo era posible? ¿Qué mecanismo podría estar provocando que se detectase metano en la superficie, pero no en las alturas?

Para responder a esta pregunta, un grupo de investigadores, liderados por el español Jorge Pla-García, investigador del Centro de Astrobiología han llevado a cabo un estudio comparando los datos recogidos por el instrumento TLS-SAM y los han puesto a prueba frente a algo llamado MRAMS (Mars Regional Atmospheric Modeling System). En resumidas cuentas, un modelo meteorológico para describir el comportamiento de la atmósfera de Marte que permite simular cómo se comporta el aire en diferentes situaciones y qué se debería esperar.

El papel de la atmósfera

Esto es importante porque hay que tener presente, como bien recuerda Pla-García en el estudio, que la atmósfera no es estática. Al igual que en la Tierra, la atmósfera de Marte está en constante movimiento. Esto contribuye a que, con el paso del tiempo, el metano se mezcle con el aire a su alrededor. Cuanto más tiempo pase, es lógico suponer que más uniforme será esa mezcla. Sin embargo, como explica el investigador, estos modelos suelen centrarse solo en la mezcla vertical. Lo explica con una analogía muy sencilla de entender.

El dilema del metano en Marte se debe a la abundancia detectada en superficie por el róver Curiosity, frente a su ausencia en la atmósfera.
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El rover Curiosity haciéndose un autorretrato sobre la superficie de Marte. Crédito: NASA

Dice que es, literalmente, «como si el cráter fuese un tupper y al abrir la tapa, durante el día, el metano escapara». Los investigadores explican que también hay que tener en cuenta la mezcla horizontal de aire, porque la atmósfera también puede traer aire de fuera del cráter. Del mismo modo, por extensión, puede llevar ese aire fuera del entorno del cráter Gale. Todo esto es útil para entender cuál es el dilema del metano en Marte y cuál podría ser la solución. Lo observado es que, de forma general, la presencia de metano es baja, 0,4 partes de metano por mil millones.

Sin embargo, se pueden detectar aumentos, de varias partes por mil millones (e incluso mayores) que vuelven después al nivel habitual. Es un fenómeno que es difícil de explicar. Algo tiene que estar liberando ese metano. Pero ¿el qué exactamente? ¿está dentro del propio cráter Gale o, por el contrario, llega arrastrado por el aire en el entorno? Del mismo modo, ¿es el producto de emisiones continuas o algo que sucede de forma puntual? ¿cómo evoluciona a lo largo del día? Son solo algunas de las preguntas que se han planteado.

La ayuda del modelo meteorológico para resolver el dilema del metano en Marte

Teniendo las mediciones del instrumento TLS-SAM de Curiosity, el modelo MRAMS permite simular cómo se podría transportar, y mezclar, ese metano, tanto si procede de dentro o fuera del cráter, así como si su fuente es una emisión puntual (aunque quizá muy frecuente, según mencionan) o una emisión constante. También se destaca que es importante el momento del día en el que se realiza la medición, porque la abundancia de metano varía notablemente, en un solo ciclo diurno, en todos los escenarios que han llevado a cabo.

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Esta imagen muestra el cráter Gale y el lugar en el que aterrizó el rover Curiosity (el punto verde). Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS

De hecho, hay factores que pueden distorsionar esas mediciones incluso en el mismo momento del día en jornadas diferentes. Por ejemplo, si un día el viento sopla en dirección opuesta al siguiente, las mediciones pueden ser muy distintas. Pero el problema de fondo sigue presente. El modelo MRAMS puede explicar los niveles bajos de metano, al menos en ciertos escenarios. Pero los picos de metano más abundantes son mucho más difíciles de explicar si se tiene en cuenta el comportamiento de la atmósfera y cómo transporta y mezcla el metano con el aire.

Por un lado, por tanto, los investigadores intentaron determinar qué mecanismo es el que puede producir la proporción de metano observadas por Curiosity. Por otro, al mismo tiempo, explicar qué es lo que podría provocar que esa presencia de metano desaparezca en la atmósfera. En cuanto al mecanismo, analizaron la posibilidad de que fuese un mecanismo continuo o esporádico y que estuviese fuera o dentro del cráter. La opción más convincente es que es una fuente de emisión continua que se encuentra en el interior del cráter Gale.

Un mecanismo para destruir metano

Por otro lado, ¿cómo explicar que no se detecte metano en altura? La presencia de una fuente de emisión continúa haría que el nivel de metano detectado en torno al cráter Gale, desde el espacio, fuese más alto de lo normal. Pero no es lo que se observa y, por tanto, debe faltar algo más. Los investigadores creen que debe haber un proceso que es capaz de destruir ese metano a gran velocidad, impidiendo que llegue a tener tiempo de alcanzar las capas altas de la atmósfera marciana. Eso explicaría que no sea detectable a gran altura.

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Imagen de Marte, tomada por el rover Curiosity el 3 de abril de 2016. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

A 3 kilómetros de altura, el instrumento TGO de ExoMars no detecta la presencia de este elemento. Ese es el dilema del metano en Marte y, ahora, podría tener una respuesta. Sin embargo, no está claro cuál es ese mecanismo. Pero, sea como fuere, apunta a que todavía quedan muchas cosas por comprender sobre el planeta rojo. No solo eso, también es una ventana para recordar que el estudio de un planeta no es ni mucho menos sencillo. Hay que tener en cuenta factores como el impacto de la atmósfera en el entorno de una región.

En cualquier caso, este estudio no apunta hacia la posibilidad de que haya organismos vivos, tampoco la descarta porque no es lo que busca responder. Esa fuente de emisión de metano bien podría ser completamente natural, quizá haya algún mecanismo que lo vaya liberando de forma continua a lo largo del tiempo. Pero muchos investigadores siguen albergando la esperanza de que encontremos señales de organismos en Marte. En el pasado, el planeta rojo fue habitable. Si tuvo vida, quizá haya logrado sobrevivir hasta la actualidad…

Estudio

El estudio es J. Pla-García, S. Rafkin, Ö. Karatekin y E. Glosener; «Comparing MSL Curiosity Rover TLS‐SAM MethaneMeasurements With Mars Regional AtmosphericModeling System Atmospheric Transport Experiments». Publicado en la revista JGR Planets el 24 de julio de 2019. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: JGR Planets