viernes, 1 de junio de 2012

El metano en Marte vendría de los meteoritos (y no de vida), después de todo.

Meteorito Murchison

El problema del metano en Marte es muy interesante por varios motivos: químicos, atmosféricos, geológicos, planetarios y biológicos. Nos habla de nuestra capacidad de explorar la composición de cuerpos diferentes a la Tierra. Por este mismo motivo en este blog hay varias referencias al mismo, véase por ejemplo ¿Hay o no hay metano en Marte?. Una exposición del estado de la cuestión y de su importancia puede verse en este vídeo de la conferencia que di en la Universidad de Murcia.

Hay una novedad importante, tanto como para que se publique en Nature. Podría ser que el origen del metano en Marte estuviese en los meteoritos, después de todo. Pero por una vía insospechada hasta ahora.
Como tienes más información detallada en el vídeo y en el enlace de arriba, resumamos esquemáticamente el estado de la cuestión antes de entrar a explicar el nuevo descubrimiento.

1. Casi una década después de que se informase de la detección de metano en Marte todavía se está discutiendo la fiabilidad de las observaciones.
2. La presencia observada de metano varía con la localización y la estación del año.
3. La discusión sobre las posibles fuentes de metano que expliquen las observaciones ha sido todavía más intensa:
3.1 Como la vida del metano en la atmósfera de Marte es limitada debe existir un proceso en la superficie o debajo de ella que lo produzca de forma continua y asociado a las estaciones.
3.2 Una de las posibles explicaciones es la metanogénesis microbiana, esto es, que exista vida en Marte
3.3 Existen explicaciones alternativas puramente geoquímicas, lo que tendría implicaciones importantes sobre la geología de Marte
3.4 El aporte de metano durante la ablación de los meteoritos carbonáceos que caen sobre Marte se considera despreciable.
Distribución de metano en el verano marciano

Y así estaba la cosa, pendientes de que Curiosity llegue a Marte en agosto y nos permita saber algo más. Pero el equipo encabezado por Frank Keppler, del Instituto Max Planck de Química (Alemania), ha dado con una ruta sintética que podría explicar las observaciones actuales con bastante aproximación. Lo más importante es que, además, el mecanismo es sencillo y plausible. Y este mecanismo surge de la respuesta a la pregunta que se propuso responder el equipo de investigadores, que no puede parecer más tonta: ¿qué les pasa a los meteoritos después de llegar a la superficie?

Las condritas carbonáceas, un tipo de meteorito rico en materiales orgánicos, bombardean con mucha frecuencia la superficie de Marte. Por eso se pensó en ellos como posible fuente del metano, que liberarían durante el proceso de entrada en la atmósfera y su viaje por ella (ablación). Pero, como decíamos arriba, los cálculos dicen que el aporte de metano por esta vía es despreciable. Sin embargo, cuando llegan al suelo marciano, se ven sometidas a una radiación ultravioleta sin filtrar. Recordemos que la atmósfera marciana es básicamente dióxido de carbono, y que no tiene una capa de ozono como la Tierra que filtre buena parte de la radiación ultravioleta.

Investigaciones previas demuestran que la radiación ultravioleta puede provocar la emisión de metano de restos vegetales muertos sin que intervengan bacterias. ¿Ocurriría lo mismo con un meteorito carbonáceo?
El equipo de investigadores tomó muestras del meteorito que cayó en Australia en 1969, conocido como Murchison, una condrita carbonácea cuya composición química se considera muy parecida a la de los meteoritos que caen habitualmente sobre Marte. Tras someterlas a radiación ultravioleta en las condiciones del suelo marciano, los investigadores encontraron (para su sorpresa) que se liberaba metano en cantidades suficientes como para dar cuenta de buena parte del metano observado.

Este dato, de confirmarse, no excluiría completamente el origen biológico del metano marciano pero si lo hace muy poco probable.

El inteligente lector, en este punto, se estará haciendo algunas preguntas pertinentes. Una de ellas es como accede la radiación ultravioleta al interior del meteorito, puesto que su superficie habrá sido alterada por el proceso de entrada y es poco probable que pueda producir metano. Este es uno de los puntos menos fuertes de la hipótesis: hace falta mucha meteorización que produzca la rotura del meteorito y que permita el acceso de la radiación ultravioleta al interior. Sin embargo, esto casa muy bien con la estacionalidad, ya que las diferencias de temperatura podrían fraccionar el meteorito.

La otra gran pregunta es cómo se descarta el origen terrestre del metano generado o, dicho de otra forma, cómo se garantiza que las muestras no están contaminadas. Muy sencillo: por la identificación isotópica. Las muestras extraterrestres tienen una proporción de isótopos de hidrógeno diferente a la terrestre. La composición isotópica del carbono sin embargo es muy similar, por lo que no serviría para la identificación de una hipotética vida marciana.

Démonos cuenta de que el problema del metano en Marte es una piedra de toque para nuestra capacidad de analizar la composición de planetas y satélites a distancia. Lo mejor del asunto es que la hipótesis del origen meteorítico del metano es algo a lo que Curiosity puede aportar datos.


Referencia:

Keppler, F., Vigano, I., McLeod, A., Ott, U., Früchtl, M., & Röckmann, T. (2012). Ultraviolet-radiation-induced methane emissions from meteorites and the Martian atmosphere Nature DOI: 10.1038/nature11203

6 comentarios:

Ivan Lopez Ruiz-Labranderas dijo...

He visto el video de tu charla y he leído la entrada anterior. El factor estacional es evidentemente muy interesante/importante, pero me ha llamado la atención que existe a su vez un factor espacial importante. Las grandes anomalías están sobre las principales áreas de actividad volcánica del planeta, y el metano es liberado como gas por los volcanes.
¿por qué la vía volcánica está eliminada de la discusión sobre el origen del metano?

César dijo...

Desde que se viene observando Marte nunca se ha registrado actividad volcánica. Es obvio que la hubo en el pasado, incluso recientemente en términos geológicos (2 millones de años), pero no ahora.

Gracias por el comentario.

Ivan Lopez Ruiz-Labranderas dijo...

Tampoco se ha observado vida, ni la caída de meteoritos. Existen mecanismos de desgasificación volcánica difusa que no requieren de una erupción.
Otra vía es que muchos volcanes ecuatoriales tienen evidencias de glaciares en sus cimas por lo que parte de ese metano puede estar atrapado en hielo en forma de hidratos de gas.

César dijo...

No se ha observado actividad volcánica, de ningún tipo. Otros gases volcánicos serían muy evidentes espectroscópicamente.

Respecto el atrapamiento en agua te remito al vídeo y al paralelismo con el xenón.

fernando beltran dijo...

He visto el video de la conferencia que diste en Murcia y yo soy unos de los que levantan la mano ante la primera pregunta que hiciste. Sin embargo, me pareció que podrías haberte mojado dando una probabilidad de vida inteligente...o es que no consideras esa posibilidad?

fotos boda valencia dijo...

Interesante descubrimiento