Resumen (27 de Julio de 2005): En la Tierra, el metano es producido generalmente por la vida. Por eso la reciente detección de metano en la atmósfera marciana ha ocasionado mucha especulación acerca de la posibilidad de vida en el Planeta Rojo. En la parte tres de esta serie de cuatro, se investiga el escenario más probable para la producción de metano en Marte.





por David Tenenbaum
Partes 1 * 2 * 3 * y 4 *

“Pienso que los ingredientes de la biosfera [marciana] sería marciana. Esta sería la situación más interesante”. -Chris McKay Crédito de la Imagen: Universidad de Arizona

Las detecciones de metano en la atmósfera marciana han desafiado a los científicos a encontrar una fuente para aquel gas, que generalmente se asocia con la vida en la Tierra. Una fuente que puede descartarse que sea la historia primitiva: el metano puede sobrevivir solamente 600 años en la atmósfera marciana antes de que la luz solar lo destruya.

Si la concentración global de metano en Marte es de 10 ppb, entonces un promedio de 4 gramos de metano está siendo destruido cada segundo por la luz del sol. Esto significa que se deben producir aproximadamente 126 toneladas métricas de metano cada año para asegurar una concentración estable de 10 ppb.

Hay una opción exterior, que el metano esté siendo llevado a Marte por cometas, asteroides, u otros escombros del espacio. Los cálculos muestran que los micrometeoritos son los que más probablemente entreguen apenas 1 kilogramo de metano por año –lejos del nivel de reemplazo de las 126 toneladas. Los cometas podrían llevar una buena cantidad de metano, pero el intervalo entre los principales impactos de cometas promedia los 62 millones de años, de manera que es poco probable que algún cometa trajera metano en los últimos 600 años.

Si podemos descartar la entrega de metano, entonces debe ser manufacturado en Marte. ¿Pero la fuente es la biología, o algunos procesos no asociados con la vida?

¿En agua caliente?

Un pequeño porcentaje del metano de la Tierra es producido mediante interacciones no biológicas (“abiogénicas”) entre anhídrido carbónico, agua caliente y determinadas rocas. ¿Podría estar ocurriendo esto en Marte? Quizás, sostiene James Lyons, del Instituto de Geofísica y Física Planetaria en la UCLA.

Estas reacciones requieren solamente roca, agua, carbono y calor, pero en Marte, ¿de dónde vendría el calor? La superficie del planeta es piedra helada, promediando los 63 grados C bajo cero. Los volcanes podrían ser una fuente de calor. Los geólogos piensan que la erupción más reciente en Marte fue por lo menos hace 1 millón de años –lo suficientemente reciente como para sugerir que Marte está todavía activo, y por lo tanto caliente, bajo la superfice.

"Yo creo que es cada vez más evidente de que hay un largo inventario de agua en Marte”. -Lisa Pratt Crédito de la Imagen: NASA

Un hilo de metano promediando los 4 gramos por segundo podría venir de un punto geológico caliente. Pero cualquier punto caliente marciano debe estar profundo y bien aislado de la superficie, dado que el Sistema de Imágenes de Emisiones Termales en Mars Odyssey no encontró ningún sitio que estuviera por lo menos a 15 grados C más caliente que los alrededores. No obstante, Lyons piensa que es posible que un cuerpo profundo de magma pueda estar proporcionando el calor.

En un modelo por computadora de la geología marciana simplificada, el enfriamientode un cuerpo de magma de 10 kilómetros de profundidad, 1 de ancho y 10 de largo crearía los 375 a 450 grados C de temperatura que condujeron a la generación de metano abiogénico en las cadenas oceánicas en la Tierra. Semejante cuerpo de roca caliente, dice Lyons, “es perfectamente posible, no hay nada extraño al respecto”, porque Marte probablemente retiene algo de calor desde la formación planetaria, algo muy parecido a la Tierra.

”Esto nos animó a pensar que este es un escenario plausible para explicar el metano en Marte, y que no veríamos la firma de ese dique (cuerpo de roca caliente) sobre la superficie”, sostiene Lyons. “Ese es el ángulo que estamos persiguiendo; es la explicación más simple, más directa, para el metano detectado”.

Más allá del espejo

Aunque nadie puede descartar las fuentes abiogénicas para el metano en Marte, cuando usted encuentra metano en la tierra, generalmente está viendo el trabajo de metanógenos, primitivos microbios anaerobios que procesan el carbono y el hidrógeno y lo convierten en metano. ¿Podrían vivir metanógenos en Marte?

La escarcha espolvorea las rojas planicies del sur de Marte en la primavera temprana. El promedio de temperatura anual de Marte de -55 °C. Crédito: MSSS/JPL/ NASA.

Para descubrirlo, Timothy Kral, profesor asociado de ciencias biológicas en la Universidad de Arkansas, comenzó desarrollando cinco clases de metanógenos hace 12 años en el suelo volcánico elegido para simular el suelo marciano.

Está demostrando ahora que los metanógenos pueden sobrevivir durante años en el suelo granulado, de bajos nutrientes, si bien cuando crecen las condiciones marcianas, a solamente un 2 por ciento de la presión atmosférica de la Tierra, se desecan y se vuelven latentes después de un par de semanas.

”El suelo tiende a desecarse, y pudimos encontrar células viables; todavía están vivas, pero ya no producen metano”, afirma Kral.

Los metanógenos necesitan una fuente estable de anhídrido carbónico e hidrógeno. Mientras que el anhídrido carbónico es abundante en Marte, “el hidrógeno es un signo de interrogación”, dice Kral.

Vladimir Krasnopolsky, un profesor investigador en la Universidad Católica de América en Washington D. C., detectó 15 partes por millón de hidrógeno molecular en la atmósfera de Marte. Es posible que este hidrógeno esté escapándose desde una fuente profunda en el interior marciano que los metanógenos podrían utilizar.

Si los metanógenos están en el interior profundo de Marte, el gas metano que ellos producen subiría lentamente hacia la superficie. Finalmente podría alcanzar una condición de presión y temperatura donde quedarían atrapados dentro de cristales de hielo, formando hidrato de metano.

”Si hubiera una biosfera subterránea, el hidrato de metano sería una consecuencia inevitable, si las cosas funcionaran tal como lo hacen en la Tierra”, afirma Stephen Clifford, del Instituto Planetario y Lunar en Houston, Texas.

Y hay un beneficio complementario, añade Clifford. Los hidratos de metano serían una capa aislante que reduciría sustancialmente el grosor del terreno helado en Marte, desde varios kilómetros en el ecuador, hasta quizás menos de un kilómetro”. En otras palabras, el hidrato de metano almacenaría evidencia de vida y aislaría toda vida que quedara de las extremadamente frías temperaturas de la superficie.

Si bien los datos sobre las condiciones a un kilómetro debajo de la superficie marciana son inexistentes, la creciente imagen de la complejidad, tamaño y adaptabilidad de la biosfera subterránea terrestre ciertamente aumenta las probabilidades de que exista la vida en condiciones comparables dentro de Marte. La biosfera subterránea de la Tierra está compuesta en gran parte por microbios, algunos de los cuales viven en las profundidades, en condiciones químicas y de presión que alguna vez se consideraron inhóspitas para la vida.

En lo profundo del interior de Marte puede haber un lugar arduo para llevar una vida, pero los metanógenos no son débiles, concluye Kral. “Ellos son resistentes, durables. El hecho de que hayan estado alrededor probablemente desde el comienzo de la vida en la Tierra, y continúen siendo la forma de vida predominante bajo la superficie y en lo profundo de los océanos, significa que son sobrevivientes, ellos lo están haciendo extremadamente bien”.

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La parte 1 de esta serie proporcionó un resumen de las recientes detecciones de agua y metano en Marte. La parte 2 de esta serie verá los distintos modos en que el metano puede ser producido. La parte 4 discutirá las estrategias que los científicos están utilizando para intentar resolver el misterio del metano.