Simulación de la erosión eólica en Marte. La ampolla de cuarzo contiene partículas de basalto de olivino y una atmósfera similar a la de Marte. Sacudiendo la ampolla, los investigadores simulan la saltación generada por el viento, es decir. que el viento hace que los granos de arena den pequeños saltos sobre la superficie. La fricción de las partículas crea cargas eléctricas, y la estrella amarilla ilustra que un átomo de argón ha perdido un electrón. Las pequeñas cargas eléctricas hacen que las partículas brillen ligeramente, como se ilustra en las cuatro imágenes de la derecha. Crédito:Laboratorio de simulación de Marte, Universidad de Aarhus
Los procesos detrás de la liberación y el consumo de metano en Marte se han discutido desde que se midió el metano por primera vez hace aproximadamente 15 años. Ahora, un grupo de investigación interdisciplinario de la Universidad de Aarhus ha propuesto un proceso físico-químico previamente pasado por alto que puede explicar el consumo de metano.
Hace unos 15 años, se podía leer por primera vez sobre el metano en la atmósfera de Marte. Esto despertó un gran interés, también fuera de los círculos científicos, desde el metano, basado en nuestro conocimiento del metano en la Tierra, se considera una bio-firma, es decir, signos de actividad biológica y, por tanto, de vida.
En los años siguientes, se podían leer artículos que informaban alternativamente sobre la presencia y ausencia de metano. Esta variación generó dudas sobre la precisión de las primeras mediciones de metano. Las mediciones recientes del metano en la atmósfera de Marte han demostrado que su dinámica es lo suficientemente real y el hecho de que a veces solo se pueden medir concentraciones muy bajas se debe a un mecanismo no resuelto que hace que el metano desaparezca de la atmósfera y no a una medición errónea.
Por el momento, no se han identificado las fuentes de metano ni las causas de su desaparición. Especialmente este último, la rápida desaparición del metano, carece de una explicación mecanicista plausible. El mecanismo más obvio, a saber, la degradación fotoquímica del metano causada por la radiación ultravioleta, no puede explicar la rápida desaparición del metano, que es un requisito previo para explicar la dinámica.
Erosión y química
Los investigadores de Aarhus acaban de publicar un artículo en la revista Ícaro en el que proponen un nuevo mecanismo que puede explicar la eliminación de metano en Marte. Durante años, El grupo multidisciplinario de Marte ha investigado la importancia de la erosión de minerales impulsada por el viento para la formación de superficies reactivas en condiciones similares a las de Marte. Para este propósito, el grupo de investigación ha desarrollado equipos y métodos para simular la erosión en Marte en sus laboratorios "terrestres".
Basado en minerales análogos de Marte como basalto y plagioclasa, los investigadores han demostrado que estos sólidos se pueden oxidar y los gases se ionizan durante los procesos de erosión. Por lo tanto, el metano ionizado reacciona con las superficies minerales y se adhiere a ellas. El equipo de investigación ha demostrado que el átomo de carbono, como el grupo metilo del metano, se une directamente al átomo de silicio en la plagioclasa, que también es un componente dominante del material de la superficie de Marte.
Lo que los investigadores ven en el laboratorio también podría explicar la pérdida de metano en Marte. Por este mecanismo, que es mucho más eficaz que los procesos fotoquímicos, el metano podría eliminarse de la atmósfera dentro del tiempo observado y luego depositarse en el suelo de origen marciano.
Afecta la posibilidad de vida
Además, el grupo de investigación ha demostrado que estas superficies minerales pueden conducir a la formación de sustancias químicas reactivas como el peróxido de hidrógeno y los radicales de oxígeno. que son muy tóxicos para los organismos vivos, incl. bacterias.
Los resultados del grupo son importantes para evaluar la posibilidad de vida en la superficie de Marte o cerca de ella. En varios estudios de seguimiento, los investigadores ahora examinarán qué está pasando con el metano ligado, y si el proceso de erosión, además de los gases en la atmósfera, también cambia o incluso elimina por completo material orgánico más complejo, que puede originarse en el propio Marte o ha llegado a Marte como parte de los meteoritos.
Por lo tanto, los resultados tienen un impacto en nuestra comprensión de la preservación de material orgánico en Marte y, por lo tanto, en la cuestión fundamental de la vida en Marte, entre otras cosas en relación con la interpretación de los resultados del próximo rover ExoMars, que se espera que la ESA aterrice en Marte en 2021.
