Un nivel extremadamente bajo de metano en Marte es la principal revelación del primer año en órbita de la sonda TGO (Trace Gas Orbiter) de la misión Exomars, que comparten la ESA y Roscosmos.

Este resultado, que complica la existencia de vida en Marte, ha sido presentado junto a otros de esta misión este miércoles en la reunión de la Unión Europea de Geociencias, en Viena.

Precisamente, este miércoles se publican dos artículos en la revista ‘Nature’ que describen los nuevos resultados, así como un tercero publicado en ‘Proceedings of the Russian Academy of Science’, donde se presenta el mapa más detallado jamás producido de agua helada y minerales hidratados en el subsuelo poco profundo del Planeta Rojo.

El orbitador llegó a Marte en octubre de 2016, y pasó más de un año utilizando la técnica de aerofrenado, necesaria para alcanzar su órbita científica de dos horas, 400 kilómetros sobre la superficie del planeta.

El metano es de particular interés para los científicos, ya que puede ser una señal de existencia de vida, así como de procesos geológicos. Por ejemplo, el 95% del metano que hay en la atmósfera de la Tierra proviene de procesos biológicos.

Debido a que puede ser destruida por la radiación solar en escalas de tiempo de varios cientos de años, cualquier detección de la molécula en los tiempos actuales implica que debe haber sido lanzada relativamente recientemente, incluso si el metano se produjo hace millones o miles de millones de años y permaneció atrapado en depósitos subterráneos hasta la fecha.

Los informes sobre el metano en la atmósfera marciana se han debatido intensamente porque las detecciones han sido muy esporádicas en el tiempo y en la ubicación, y con frecuencia se encuentran al límite de los límites de detección de los instrumentos científicos.

Tomando como referencia que en la Tierra hay 1800 ppbv (partes por billón por volumen), es decir, 1.800 moléculas de metano por billón de moléculas, Mars Express de la ESA contribuyó con una de las primeras mediciones desde la órbita en 2004, indicando en ese momento una presencia de metano de 10 ppbv. Pero los telescopios terrestres también informaron mediciones no transitorias y no transitorias de hasta 45 ppbv, mientras que el rover Curiosity de la NASA, que exploró el cráter Gale desde 2012, ha sugerido un nivel de fondo de metano que varía con las estaciones entre aproximadamente 0,2 y 0,7 ppbv. Más recientemente, Mars Express observó un pico de metano un día después de una de las lecturas de más alto nivel de Curiosity.

Los nuevos resultados de TGO proporcionan el análisis global más detallado hasta el momento, al encontrar un límite superior de 0,05 ppbv, es decir, 10 a 100 veces menos metano que todas las detecciones anteriores. El límite de detección más preciso de 0,012 ppbv se logró a 3 kilómetros de altitud. El máximo detectado, 0,05 ppbv, todavía corresponde a hasta 500 toneladas de metano emitidas durante un ciclo de vida útil predicho de 300 años, pero estos niveles se consideran “extremadamente bajos”.

“Tenemos señales hermosas y de alta precisión de rastreo de datos de agua dentro del rango donde esperaríamos ver metano, pero aún así solo podemos informar de un límite superior modesto que sugiere una ausencia global de metano”, sentencia el investigador Oleg Korablev, del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

Mapa de aguas subterráneas

Mientras continúa el debate sobre la naturaleza y la presencia de metano, una cosa es que el agua existió una vez en Marte, y aún lo hace en forma de hielo de agua, o como minerales hidratados con agua. Y donde había agua, podría haber vida.

Para ayudar a comprender la ubicación y la historia del agua en Marte, el detector de neutrones de TGO, FREND, está mapeando la distribución de hidrógeno, que indica la presencia de agua o minerales que se formaron en presencia de agua.

La tarea de mapeo de FREND tomará alrededor de un año en Marte, casi dos años terrestres, pero los primeros mapas presentados en base a unos pocos meses de datos ya superan la resolución de las mediciones anteriores. De hecho, en solo 131 días, el instrumento ya ha producido un mapa que tiene una resolución más alta que la de los datos de 16 años de su predecesor, el Mrs Odyssey de la NASA.

Aparte del permafrost, obviamente rico en agua, de las regiones polares, el nuevo mapa proporciona más detalle de las regiones ‘húmedas’ y ‘secas’ localizadas. También destaca los materiales ricos en agua en las regiones ecuatoriales que pueden significar la presencia de permafrost rico en agua en la actualidad, o las ubicaciones anteriores de los polos del planeta en el pasado. “Es importante para la ciencia en Marte, y también es valioso para la futura exploración de Marte”, señala Igor Mitrofanov, investigador principal de FREND en el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

La tormenta de polvo que hizo desaparecer a Opportunity

A todo ello, la principal misión científica del TGO comenzó a finales de abril de 2018, solo un par de meses antes del inicio de la tormenta de polvo global que eventualmente llevaría a la desaparición del rover Opportunity de la NASA, tras 15 años de andadura por la superficie marciana. TGO siguió el inicio y desarrollo de la tormenta y monitoreó cómo el aumento de polvo afectó al vapor de agua en la atmósfera, un hecho importante para comprender la historia del agua en Marte a lo largo del tiempo.

Al explotar la tormenta de polvo, los espectrómetros a bordo, NOMAD y ACS, realizaron las primeras mediciones de ocultación solar de alta resolución de la atmósfera, observando la forma en que la luz solar es absorbida en la atmósfera para revelar las huellas químicas de sus ingredientes. Esto permitió la distribución vertical del vapor de agua y el agua ‘semi-pesada’.

En las latitudes del norte se apreciaron características como nubes de polvo en altitudes de alrededor de 25 a 40 kilómetros que no estaban allí antes, y en las latitudes del sur se vieron capas de polvo que se desplazaban a altitudes más altas. El aumento de vapor de agua en la atmósfera sucedió de manera notablemente rápida, durante unos pocos días durante el inicio de la tormenta, lo que indica una reacción rápida de la atmósfera a la tormenta de polvo. Las observaciones son consistentes con los modelos de circulación global.

Fuente: EP