¿Es el metano descubierto en Marte, evidencia de vida actual en el Planeta Rojo?

Tres equipos de investigación, reportaron recientemente, haber detectado gas metano en la atmósfera Marciana. En baja concentración (1 parte en 108). La mayoría del metano (CH4) en La Tierra, es producido por procesos biológicos actuales o no (depósitos fósiles subterráneos). Dado que el metano tiene corta vida, cuando es liberado en una atmósfera oxidante, como lo son las de La Tierra o Marte, su presencia se ha considerado por largo tiempo, un indicativo de actividad biológica. ¿Será el metano descubierto en Marte, evidencia de procesos biológicos contemporáneos en el Planeta Rojo? |

La identificación de biotrazadores en Marte, podría ser uno de los mas importantes descubrimientos de la astrobiología y la investigación espacial. En este sentido, es importante saber, si el metano en tan bajas concentraciones, es realmente un biotrazador, o seria producto de procesos no-biológicos en Marte.

Todas las nuevas detecciones, fueron hechas remotamente, usando espectroscopia. Las mismas fueron realizadas por: a) Un equipo liderado por Michael Mumma del centro Goddard de la NASA (quien dirige otro equipo en el NAI). b) Un grupo de astrónomos de la Universidad Católica de América dirigido por V. Krasnopolski.c) Un espectrómetro planetario de Fourier, montado en el satélite Mars Express (Vittorio Formisano, PI)., de la Agencia Espacial Europea (ESA).Los respectivos informes, se reproducen al pie de este articulo, acompañados con links relacionados.

La producción de metano en La Tierra, es predominantemente biológica. Gran parte del metano, es producido por microorganismos relativamente simples (llamados anaeróbicos, methanogenic archaea) que florecieron en La Tierra por miles de millones de años. Muchos de estos microbios, viven todavía en el sistema digestivo de algunos animales, especialmente las vacas (de ahí, la famosa referencia de Carl Sagan a la “flatulencia bovina”) Estamos seguros de que no hay vacas en Marte, pero bien podrían haber microbios metano-génicos.

En La Tierra, existen fuentes no biológicas de metano. Tenemos profundos depósitos, que son venteados por las erupciones volcánicas. En Marte también hay volcanes, aunque ninguno de ellos parece estar en actividad. El metano también es producido en La Tierra, por una reacción química del agua líquida con ciertos minerales de hierro, especialmente en los terrenos hidrotermales.

La cantidad de metano detectado en Marte, es como 100 veces menos que lo que se estima producen los procesos no-biológicos en La Tierra. Por ser tan pequeña esta cantidad, parece razonable atribuirla a procesos no-biológicos. Cautelosamente, dado lo trascendente que seria descubrir microbios metano-génicos activos en Marte, los científicos están buscando fuentes no-biológicas, antes de proclamar estos resultados como biotrazadores.

Si el metano en Marte, esta siendo producido por reacciones subterráneas, con intervención de agua líquida caliente, ello seria un dramático descubrimiento en si mismo. Semejante evidencia de agua liquida, rivalizaría con los recientes resultados de los MERs (Mars Exploration Rovers en inglés), que han encontrado afloraciones de rocas sedimentarias, formadas en antiguos océanos Marcianos. Encontrar agua líquida hoy, en Marte, aunque sea subterránea, aumentaría enormemente las posibilidades de que exista vida en ese planeta. Ciertos sondeos electromagnéticos de la Mars Express, podrían detectar agua subterránea, un proyecto que se hace mas interesante, ahora que se ha detectado metano en la atmósfera.

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35º Reunión del AAS/DPS, 1-6 de Septiembre del 2003

UNA BÚSQUEDA SENSIBLE DE METANO EN MARTE.

J. Mumma (NASA's GSFC), R. E. Novak ( Iona College), M. A. DiSanti (NASA's GSFC), B. P. Bonev (Univ. Toledo/NASA's GSFC)

La existencia en Marte de metano (CH4) y sus productos de oxidación (H2CO, CH3OH, C2H6) han recibido recientemente, atención observacional (1) y teórica (2, 3), pero no ha sido detectada claramente. Debido a su corta vida fotoquímica (~ 300 años), la existencia de metano en cantidades significativas, podría indicar recientes fugas desde depósitos subterráneos, se podría evaluar cuantitativamente la intensidad de esta fuga, a partir de la concentración atmosférica. El metano subterráneo, podría ser de origen primordial (carbón cosmogónico reducido) (1) o biótico (4), podrían encontrarse mayores concentraciones, si las fugas fuesen locales. La presencia de concentraciones de hidrógeno subterráneo en Marte, se ha inferido de excedentes locales en el flujo de neutrones epitermales, medidos por el Mars Odyssey (5), no obstante, se requiere evidencia independiente, para establecer su forma química (agua vs. hidrocarburos) en sitios de baja latitud (Amazonia Planitia y Schiaparelli-Cassini). Sugerimos que el incremento de metano allí, puede probar si el hidrógeno subterráneo, se encuentra químicamente unido en moléculas de dos subdivisiones básicas. En cualquier caso, una medición cuantitativa de la producción de metano, podría ser la clave para decidir entre los modelos biogénico y. primordial.

Dirigimos una profunda búsqueda de metano en Marte, usando lo último en tecnología de espectrometría infrarroja. Las líneas R0 y R1 en la banda vibracional \nu3, cerca de los 3,3 micrómetros, fue analizada usando CSHELL en el IRTF de la NASA (Enero y Marzo del 2003), y por el Phoenix en Gemini South (Mayo del 2003). Los detalles se presentan junto con los resultados preliminares.

Este trabajo fue financiado por NASA RTOP 344-32-30-10 en MJM, y NSF RUI Grant AST-0205397 en REN.

1. Krasnopolsky, V.A., G.L. Bjoraker, M.J. Mumma, y D.E. Jennings 1997. JGR 102(E3):6525.

2. Wong, Ah-Son, S.K. Atreya, y T. Encrenaz 2003.JGR(Planets) 108(E4):7-1.

3. Summers, M.E., B.J. Lieb, E. Chapman, y Y. Yung 2002.GRL 29(24):2171.

4. Pellenbarg, R.E., Max, M.D., y Clifford, S.M. 2003.JGR(Planets) 108(E4):GDS 23-1.

5. Boynton, W.V., W.C. Feldman, y al. 2002. Science 297:81.
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Reunión de la Unión Geofísica Europea, Niza, Mayo del 2004
DETECCION DE METANO EN LA ATMOSFERA MARCIANA:
EVIDENCIA DE VIDA.

V A. Krasnopolsky (1), J. P. Maillard (2), T. C. Owen (3)

(1) Catholic University of America, Department of Physics, Washington, DC 20064, USA

([email protected])(2) Institute d’Astrophysique de Paris, CNRS, 75014 Paris, Fance

([email protected])(3) Institute for Astronomy, University of Hawaii, Honolulu, HI 96822,

USA

Usando el Espectrómetro por Transformada de Fourier, en el telescopio Canadá-Francia-Hawai, observamos un espectro de Marte en la rama-P de la intensa banda del CH4 en 3,3 micrones, con una resolución de 220,000. Sumando los intervalos espectrales, en la posición esperada de 18 líneas Marcianas intensas, desplazadas por efecto Doppler, detectamos la absorción por metano Marciano a un nivel 3,9 sigma. La proporción observada de CH4 es de (11 ± 4) 10-9 . La pérdida fotoquímica total, de CH4 en la atmósfera Marciana, es igual a 1,8 × 10 5 cm − 2 s − 1 , y el tiempo de vida del CH 4 es de 440 años. La perdida heterogénea de CH4 atmosférico, es probablemente despreciable, mientras que la perdida de CH4 durante su difusión a través del regolito puede ser significativa. No hay procesos de formación de CH4 en la atmósfera, por eso, la perdida fotoquímica debe ser compensada por fuentes bióticas y abióticas. La fuga de CH4 del manto, es de 4000 cm −2 s−1 en La Tierra y un orden de magnitud menor en Marte. La producción calculada de CH4, por impacto cometario, es 2,3 por ciento de la perdida de CH4. El metano de Marte, no puede tener su origen en una extinta biosfera, como es el caso del gas natural en La Tierra, dados los excesivamente bajos limites de materia orgánica determinados por los Vikings y la falta de humedad en la historia reciente, la cual resultó extremadamente hostil para la vida microscópica productora de CH4. No obstante, la metano-génesis a partir de organismos vivos subterráneos, es la mejor explicación para este descubrimiento. Nuestra estimación de la biomasa y su producción en base a los niveles medidos de CH4, muestran que la biota Marciana debe ser muy escasa, y Marte debe ser mayoritariamente estéril, salvo por algunos oasis.
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Noticias de la ESA, 30 de Mazo del 2004

MARS EXPRESS CONFIRMA: METANO EN LA ATMOSFERA MARCIANA

Durante recientes observaciones del vehículo Mars Express de la ESA en orbita Marciana, se detectó metano en su atmósfera.

Aunque es muy pronto para sacar conclusiones sobre su origen, el cual puede ser excitante, los científicos están estudiando los próximos pasos para entender mejor el fenómeno.

Desde su llegada a Marte, la Mars Express esta generando resultados impactantes. Uno de los objetivos de la misión, es analizar en detalle la composición química de la atmósfera Marciana, sabiendo que contiene 95% de CO2, mas un 5% de otros componentes. Es en este 5%, que los científicos esperan encontrar oxigeno, agua, monóxido de carbono, formaldehído y metano, lo cual podría proporcionar importante información sobre la evolución del planeta y posibles implicaciones con la presencia de vida en el pasado o la actualidad.

La presencia de metano ha sido confirmada en las ultimas semanas, gracias a las observaciones del Espectrómetro Planetario de Fourier (PFS en inglés), a bordo del Mars Express. Este instrumento, es capaz de detectar determinadas moléculas, analizando su firma espectral (el modo particular en que cada molécula absorbe la luz solar que recibe).

Las mediciones confirman hasta el momento, que la concentración de metano es muy pequeña, aproximadamente 10-8 , por eso, su generación debe ser pequeña. No obstante, la excitante pregunta permanece: “¿De donde proviene el Metano?”

El Metano, a menos que sea producido continuamente por alguna fuente, solamente permanece en la atmósfera Marciana por unos pocos cientos de años, porque rápidamente se oxida para formar agua y dióxido de carbono, ambos presentes en la atmósfera marciana. Entonces, debe haber algún mecanismo, que sostenga la concentración de CH4 en la atmósfera marciana.

“La primera cosa a explicar, es exactamente como el metano esta distribuido en la atmósfera Marciana”, dice Vittorio Formisano, Investigador Principal para el PFS. “Desde que la presencia de metano es tan pequeña, necesitamos hacer mas mediciones. Recien entonces, tendremos suficiente información para hacer un análisis estadístico y determinar si hay regiones de la atmósfera, donde el metano este mas concentrado”.

Cuando este hecho esto, los científicos trataran de establecer una conexión entre la distribución planetaria de metano y posibles mecanismos atmosféricos o superficiales, que podrían producirlo. “Basándonos en nuestra experiencia en La Tierra, la producción de metano en Marte, podría estar relacionada con actividad volcánica o hidrotermal. La Estereo Cámara de Alta Resolución (HRSC en inglés) de la Mars Express, podría ayudarnos a identificar actividad visible, si existe, en la superficie del planeta”, continua Formisano. Claramente, si este fuera el caso, implicaría una consecuencia muy importante, porque nunca se ha presenciado actividad volcánica en Marte.

También se podrían considerar otras hipótesis. En La Tierra, el metano es un subproducto de la actividad biológica, como la fermentación. “Si tenemos que excluir la hipótesis volcánica, podríamos todavía considerar la hipótesis de actividades biológicas”, concluye Formisano.

“En las próximas semanas, el PFS y otros instrumentos, abordo del Mars Express, continuarán enviando información sobre la atmósfera Marciana, y podremos dibujar un cuadro mas preciso”, dijo Agustin Chicarro, científico del proyecto Mars Express de la ESA.

Gracias al PFS, los científicos también obtuvieron información de isótopos en las moléculas atmosféricas -como agua y dióxido de carbono– muy importante para entender como se formó el planeta y daría pistas sobre el escape atmosférico. El PFS también da importantes indicios, acerca de las nubes de agua que se forman en la cima de los volcanes, y muestra la presencia de procesos fotoquímicos activos en la atmósfera.