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| Metano en Marte Alberto González Fairén |
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 ace más
de dos años, se discutió en este
artículo la detección de metano en la atmósfera
de Marte por medio del espectrómetro de la sonda europea Mars
Express y desde telescopios ubicados en Hawai. Las mediciones se situaban
entonces muy poco por encima de los límites de detección
de los aparatos empleados, y las concentraciones obtenidas eran tan
discretas, 0,01 partes por millón, que el descubrimiento no
fue acogido sin discusión. Ahora, tras un exhaustivo análisis
de los datos obtenidos desde 2003 por espectrómetros infrarrojos
operados en la Tierra (el CSHELL ubicado en NASA-IRTF, y el NIRSPEC,
parte de Keck-2, ambos en Hawai, ver Figura 1), el equipo de Michael
Mumma, de NASA Goddard, ha confirmado la presencia de metano y vapor
de agua provenientes de regiones concretas del hemisferio norte marciano
durante el verano local. El metano está siendo expulsado desde
la superficie en forma de gigantescas plumas, desde puntos muy concretos
y con marcadas variaciones estacionales. |
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| La investigación ha cubierto el 90% de la superficie
del planeta durante 3 años marcianos. Los resultados han sido
replicados con ambos telescopios, lo que ha permitido su examen para
deducir efectos espaciales y temporales. Los espectros exhiben señales
inequívocas de H2O y CH4, junto con líneas
más débiles de O3. Las plumas empiezan a
formarse al final de la primavera, alcanzan su máxima prominencia
a mediados del verano y desde entonces comienzan a menguar. Las emisiones
se han podido cuantificar estudiando los cambios estacionales y los
perfiles espaciales: al desplazarse hacia el sur, las mediciones revelan
concentraciones progresivamente menores, lo que indica que hay fuentes
puntuales y que el metano está siendo dispersado por circulación
atmosférica. Las plumas alcanzan una velocidad de 3,3 cm/s,
desplazándose un total de 170 km durante 100 días. Asimismo,
el grupo de Mumma ha estimado la cantidad de metano presente en cada
pluma: cerca de 1,17x109 moles de CH4, es decir,
unas 19.000 toneladas. Esta cantidad presente en las plumas ha sido
expulsada en menos de medio año marciano, lo que significa
que la producción de metano se sitúa en una tasa de
39 moles por segundo, casi 40 kg por minuto. Este ritmo es prácticamente
igual al que se ha medido en depósitos de hidrocarburos en
la Tierra. El equipo de Mumma ha conseguido identificar las dos fuentes principales de metano, que están situadas a 30°N, 260°O y a 0°, 310°O. El enriquecimiento en metano es particularmente notable en la región que cubre desde el este de Arabia Terra (aquí asociado con vapor de agua) hasta Nili Fossae y Syrtis Major (Figuras 2 y 3). La morfología y la mineralogía de esta región sugiere que los afloramientos rocosos en esta zona, ricos en minerales hidratados, pueden estar conectados con depósitos subterráneos de especies volátiles por medio de poros o fisuras que se abran estacionalmente. En concreto, la geología de Syrtis Major indica el colapso catastrófico de la superficie en algún momento no muy distante en el tiempo, debido a la presencia de un sustrato rico en materiales volátiles. |
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| Otro aspecto interesante de la investigación
ha consistido en determinar la vida media del metano en la atmósfera
de Marte. Las plumas se activan y desactivan, con picos de eficiencia
y periodos durante los que virtualmente cesan en su actividad. La
máxima abundancia se midió en 2003, 42.000 toneladas,
equivalentes a 6 ppb si estuvieran esparcidas uniformemente en la
atmósfera; y los valores más bajos en 2006, sólo
3 ppb. Estos valores implican que el CH4 permanece en la
atmósfera marciana entre 1 y 4 años. Éste es
un tiempo mucho menor que el que produce la destrucción fotoquímica,
350 años. Por lo tanto, algún otro proceso está
eliminando el metano de la atmósfera de Marte, y debe ser un
proceso 100 veces más efectivo que la fotoquímica. El
grupo de Mumma sugiere la oxidación del metano por partículas
oxidantes del suelo, posiblemente peróxidos o percloratos que
recubran los granos del regolito. Los mecanismos que activan las plumas son, a día de hoy, totalmente desconocidos. Tal vez la fusión del hielo cortical consigue conectar con la atmósfera regiones subsuperficiales aisladas por el permafrost, abriendo poros en lugares concretos por los que escapa el metano que está producido o almacenado en el subsuelo. Igualmente desconocido es el origen del metano. Los mecanismos geológicos son difíciles de sostener (más información click aquí), lo que permite aventurar un origen biológico. Podría tratarse de microorganismos metanógenos psicrofílicos habitando en permafrost subsuperficial, que utilizarían el H2 producido por la radiólisis del agua como fuente de energía, reduciendo el CO2 a CH4. En la Tierra, se conocen comunidades similares que habitan entre 2 y 3 km de profundidad en Sudáfrica, y que han permanecido aisladas de la luz del Sol durante millones de años. Se cuentan entre las formas vivas más antiguas de nuestro planeta (Figura 4). Tales comunidades de microorganismos podrían estar activas hoy; o haberse extinguido hace mucho tiempo, dejando enormes depósitos de metano almacenados bajo la superficie y sellados por el permafrost, que ahora son desestabilizados y liberan su contenido a la atmósfera durante el verano marciano. |
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| San Francisco (California), EEUU, 20 de Enero de 2009. |
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