Uno de los hallazgos más sorprendentes del róver Curiosity es el de la presencia de metano en la superficie de Marte, en el cráter Gale. Algo que es difícil de explicar por sus características y que, ahora, podría tener una explicación plausible sin necesidad de que haya vida de por medio…
El metano en la superficie de Marte es desconcertante
En la Tierra, los seres vivos producen la mayoría del metano que podemos encontrar. En Marte, al menos por ahora, no se han encontrado señales convincentes de vida pasada o presente y, por tanto, no se esperaba encontrar metano. Sin embargo, SAM (por las siglas de Sample Analysis at Mars), un laboratorio portátil instalado en Curiosity, ha captado constantemente pequeñas cantidades del gas cerca de la superficie del cráter Gale. Es el único lugar en la superficie de Marte en el que se ha detectado metano hasta el momento.
Lo más probable, suponen los científicos, es que su fuente sea algún mecanismo geológico en el que estén involucrados el agua y las rocas en el interior del planeta. Si esa fuese toda la historia, las cosas serían relativamente simples. Sin embargo, SAM ha detectado que el metano se comporta de una manera inesperada. Aparece de noche y desaparece durante el día. Varía con el paso de las estaciones y, en ocasiones, su nivel se dispara hasta 40 veces por encima de lo habitual. Sorprendentemente, el metano tampoco se está acumulando en la atmósfera.
La sonda ExoMars Trace Gas Orbiter, de la Agencia Espacial Europea, viajó a Marte específicamente para estudiar el gas en la atmósfera y no detectó metano en ningún momento. Así que, ¿a qué se debe? Es una historia muy compleja, según explica el propio equipo de Curiosity. La presencia de metano ha mantenido a los científicos ocupados con trabajo en el laboratorio y desarrollo de proyectos de modelado por ordenador que permitan explicar por qué el gas se comporta de una manera extraña y solo está presente en el cráter Gale.
Una posible explicación para el metano en la superficie de Marte
Ahora, un grupo de investigadores ha compartido una idea intrigante. El metano, sin importar si su origen es biológico o geológico, podría estar sellado bajo sal solidificada que podría formarse en el regolito marciano. El regolito es la capa más superior del suelo marciano, está compuesto por roca y polvo muy pequeños. Cuando la temperatura se eleva, durante las estaciones más cálidas o en ciertos momentos del día, el sello se debilita y el metano puede filtrarse. Los investigadores sugieren que el gas también puede ser expulsado en soplos.
Escaparían de esta manera, como si fuesen bocanadas de gas, cuando el sellado se rompe bajo presión. Por ejemplo, la presión aplicada por el paso de un róver como Curiosity. La hipótesis del equipo permitiría explicar por qué el metano está presente solo en el cráter Gale, teniendo en cuenta que es uno de los dos lugares donde hay un róver moviéndose y taladrando la superficie. El otro es el cráter Jezero, donde está Perserverance, pero no tiene un instrumento de detección de metano. El origen de esta hipótesis se remonta a un experimento diferente.
Alexander Pavlov, que ha liderado este estudio, llevó a cabo un experimento en 2017 en el que cultivó microorganismos en una simulación de permafrost (suelo congelado) marciano impregnado con sal, como sucede con el permafrost marciano. Así, Pavlov y sus compañeros probaron si unas bacterias (denominadas halófilas, que viven en lagos salados y otros entornos ricos en sal en la Tierra), podrían prosperar en condiciones similares en Marte. Los resultados del cultivo de microbios no fueron concluyentes, pero los investigadores vieron algo inesperado.
El sorprendente comportamiento del permafrost salado
La capa superior del suelo formó una corteza de sal a medida que el hielo salado se sublimaba. Al pasar de sólido a gas, dejaba tras de sí la sal. Naturalmente, en aquel momento no le dieron mucha importancia, pero en 2019, Pavlov lo recordó cuando SAM captó un aumento súbito de metano que nadie podía explicar. En ese momento, se le ocurrió la posible conexión y el equipo comenzó a estudiar las condiciones que podrían llevar a la formación y ruptura de sellos endurecidos de sal. El equipo probó cinco muestras de permafrost con diferentes concentraciones de perclorato.
Es una sal que está presente en muchos lugares de Marte. Cada muestra fue expuesta a diferentes temperaturas y presión del aire, dentro de una cámara que simula las condiciones de Marte. Periódicamente, inyectaban neón (que sirve como análogo del metano) bajo la muestra y medían la presión del gas por debajo y por encima. Una mayor presión bajo la muestra implicaba que el gas estaba atrapado. En última instancia, en las condiciones de Marte, se formaba un sello en un período de entre 3 y 13 días, con una concentración de perclorato del 5 al 10%.
Es muy superior a la concentración que ha medido Curiosity, pero el regolito allí es diferente (es rico en sulfatos), por lo que el equipo quiere ver si también es capaz de crear esos sellos. Comprender mejor la generación y destrucción del metano es uno de los grandes objetivos de NASA. Sin embargo, por ahora, es necesario disponer de más mediciones para entender mejor qué está sucediendo. Para poder medir mejor el comportamiento del metano en Marte, será necesario disponer de una nueva generación de instrumentos en superficie, allí, que lo midan constantemente y en muchos lugares diferentes…
Estudio
El estudio es A. Pavlov, J. Johnson, R. García-Sánchez et al.; «Formation and Stability of Salty Soil Seals in Mars-Like Conditions. Implications for Methane Variability on Mars». Publicado en la revista Journal of Geophysical Research: Planets el 9 de marzo de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: NASA
