Este gráfico resume importantes intentos de medición de metano en Marte. Se han realizado informes de metano mediante telescopios terrestres, Mars Express de la ESA desde la órbita alrededor de Marte, y el Curiosity de la NASA ubicado en la superficie del cráter Gale; también han informado de intentos de medición con muy poco o nada de metano detectado. Más recientemente, El orbitador de gases traza ESA-Roscosmos ExoMars informó una ausencia de metano, y proporcionó un límite superior muy bajo. Para conciliar el rango de resultados, que muestran variaciones tanto en el tiempo como en la ubicación, los científicos deben comprender mejor los diferentes procesos que actúan para crear y destruir el metano. Crédito:Agencia Espacial Europea
En junio, El rover Curiosity de la NASA informó la explosión más alta de metano registrada hasta ahora, pero ni el Mars Express de la ESA ni el ExoMars Trace Gas Orbiter registraron signos del gas ilusorio, a pesar de volar sobre el mismo lugar en un momento similar.
El metano es tan fascinante porque en la Tierra una gran proporción es generado por seres vivos. Se sabe que el metano tiene una vida útil de varios cientos de años antes de ser degradado por la radiación solar. por lo que el hecho de que se detecte en Marte sugiere que se ha liberado a la atmósfera recientemente, incluso si el gas en sí se generó hace miles de millones de años.
El misterio del metano en Marte ha tenido muchos giros y vueltas en los últimos años con detecciones inesperadas y no detecciones por igual. A principios de este año se informó que el Mars Express de la ESA había detectado una firma que coincidía con una de las detecciones de Curiosity desde el interior del cráter Gale.
Un aumento reciente de Curiosity, medido el 19 de junio de 2019, y el más alto hasta ahora con 21 ppbv, Se suma al misterio porque los análisis preliminares sugieren que Mars Express no detectó ninguno en esta ocasión. (Para comparacion, la concentración de metano en la atmósfera de la Tierra es de alrededor de 1800 ppbv, lo que significa que por cada mil millones de moléculas en un volumen dado, 1800 son metano.)
Las mediciones de Mars Express se tomaron durante el día marciano unas cinco horas después de las mediciones nocturnas de Curiosity; Los datos recopilados por Mars Express más de un día antes tampoco revelaron ninguna firma. Mientras tanto, las lecturas de Curiosity habían vuelto a niveles de fondo cuando se tomaron más mediciones en los días siguientes.
La técnica de medición Mars Express permite inferir datos hasta la superficie marciana con un límite de detección de alrededor de 2 ppbv.
El orbitador de gases traza ESA-Roscosmos (TGO), el detector más sensible de gases traza en Marte, tampoco detectó metano mientras volaba cerca unos días antes y después de la detección de Curiosity.
Este gráfico muestra algunas de las posibles formas en que se puede agregar o eliminar el metano de la atmósfera. Una posibilidad interesante es que el metano sea generado por microbios. Si está enterrado bajo tierra, este gas podría almacenarse en formaciones de hielo estructuradas en celosía conocidas como clatratos, y liberado a la atmósfera mucho más tarde. El metano también se puede generar por reacciones entre el dióxido de carbono y el hidrógeno (que, Sucesivamente, puede producirse por reacción de agua y rocas ricas en olivino), por desgasificación magmática profunda o por degradación térmica de materia orgánica antigua. De nuevo, esto podría almacenarse bajo tierra y desgasificarse a través de grietas en la superficie. El metano también puede quedar atrapado en bolsas de hielo poco profundas, como el permafrost estacional. La radiación ultravioleta puede generar metano, a través de reacciones con otras moléculas o material orgánico que ya se encuentra en la superficie, como el polvo de cometa que cae sobre Marte, y descomponerlo. Las reacciones ultravioleta en la atmósfera superior (por encima de 60 km) y las reacciones de oxidación en la atmósfera inferior (por debajo de 60 km) actúan para transformar el metano en dióxido de carbono. hidrógeno y vapor de agua, y conduce a una vida útil de la molécula de unos 300 años. El metano también se puede distribuir rápidamente por todo el planeta mediante la circulación atmosférica, diluyendo su señal y dificultando la identificación de fuentes individuales. Debido a la vida útil de la molécula al considerar los procesos atmosféricos, cualquier detección de hoy implica que se ha lanzado hace relativamente poco tiempo. Crédito:Agencia Espacial Europea
En general, TGO es capaz de medir en partes por billón niveles y acceder a una altitud de aproximadamente 3 kilómetros, pero esto puede depender de qué tan polvorienta esté la atmósfera. Cuando se tomaron mediciones en latitudes bajas el 21 de junio de 2019, la atmósfera era polvorienta y turbia, resultando en mediciones que acceden a 20-15 km sobre la superficie con un límite superior de 0.07 ppbv.
La falta global de metano registrada por TGO se suma al misterio general, y corroborar los resultados de los diferentes instrumentos es mantener ocupados a todos los equipos.
"Si se toman los resultados en conjunto, se sugiere que el último pico medido por Curiosity fue de muy corta duración, menos de un día marciano, y probablemente local, "dice Marco Giuranna, investigador principal del Espectrómetro Planetario de Fourier a bordo de Mars Express que se utiliza para detectar metano.
"Curiosity midió el metano por la noche, y si fue lanzado en ese momento, esperaríamos que hubiera quedado atrapado cerca de la superficie hasta el amanecer antes de mezclarse y transportarse rápidamente. Como resultado, Mars Express o TGO no podrían detectarlo.
"En comparación, el pico que co-medimos en 2013 debe haber sido de mayor duración o más intenso en su origen, que creemos que estaba fuera del cráter Gale, de modo que nuestro instrumento en Mars Express también podría detectarlo ".
Los equipos continúan investigando la influencia de la circulación atmosférica entre el día y la noche, y si la ubicación de Curiosity dentro de un cráter de impacto juega un papel. También están estudiando la forma en que se destruye el metano, en caso de que el gas vuelva a ser absorbido por las rocas superficiales antes de que circule más ampliamente en la atmósfera.
"La combinación de observaciones desde la superficie y desde la órbita con futuras observaciones coordinadas nos ayudará a comprender el comportamiento del metano en la atmósfera, con no detecciones como la de TGO que proporciona límites superiores, limitaciones y contexto importante, "añade Håkan Svedhem, Científico del proyecto TGO de la ESA.
