Un nuevo mecanismo como explicación para la desaparición del metano en Marte

Simulación de la erosión eólica en Marte. La ampolla de cuarzo contiene partículas de basalto de olivino y una atmósfera similar a la de Marte. Al agitar la ampolla, los investigadores simulan la saltación generada por el viento, es decir. que el viento hace que los granos de arena hagan saltos cortos sobre la superficie. La fricción de las partículas crea cargas eléctricas, y la estrella amarilla ilustra que un átomo de argón ha perdido un electrón. Las pequeñas cargas eléctricas hacen que las partículas brillen ligeramente, como se ilustra en las cuatro imágenes de la derecha. Crédito: Laboratorio de simulación de Marte, Universidad de Aarhus.

Un grupo de investigación interdisciplinario de la Universidad de Aarhus ha propuesto un proceso físico-químico previamente pasado por alto que puede explicar la rápida desaparición del metano de la atmósfera de Marte. 

Los procesos detrás de la liberación y el consumo de metano en Marte se han discutido desde que el metano se midió por primera vez durante aproximadamente hace 15 años. Ahora, un grupo de investigación interdisciplinario de la Universidad de Aarhus ha propuesto un proceso físico-químico previamente pasado por alto que puede explicar el consumo de metano. 

Desde hace aproximadamente 15 años, uno podía leer por primera vez sobre el metano en la atmósfera de Marte. Esto despertó gran interés, también fuera de los círculos científicos, ya que el metano, basado en nuestro conocimiento del metano en la Tierra, se considera una firma biológica, es decir, signos de actividad biológica y, por lo tanto, de la vida. 

En los años siguientes, uno podría leer artículos que informaban alternativamente sobre la presencia y ausencia de metano. Esta variación llevó a dudas sobre la precisión de las primeras mediciones de metano. Las mediciones recientes del metano en la atmósfera de Marte ahora han demostrado que su dinámica es lo suficientemente real y el hecho de que a veces solo se pueden medir concentraciones muy bajas se debe a un mecanismo no resuelto que hace que el metano desaparezca de la atmósfera y no sea una medición errónea. 

Las fuentes de metano o las causas de su desaparición no han sido identificadas en la actualidad. Especialmente esta última, la rápida desaparición del metano, carece de una explicación mecanicista plausible. El mecanismo más obvio, a saber, la degradación fotoquímica del metano causada por la radiación UV, no puede explicar la rápida desaparición del metano, que es un requisito previo para explicar la dinámica. 

Erosión y química 

Los investigadores de Aarhus acaban de publicar un artículo en la revista Ícaro en el que proponen un nuevo mecanismo que puede explicar la eliminación del metano en Marte. Durante años, el grupo multidisciplinario de Marte ha investigado la importancia de la erosión de los minerales impulsada por el viento para la formación de superficies reactivas en condiciones similares a las de Marte. Para este propósito, el grupo de investigación ha desarrollado equipos y métodos para simular la erosión en Marte en sus laboratorios "terrenales". 

Basados ​​en minerales análogos a Marte, como el basalto y la plagioclasa, los investigadores han demostrado que estos sólidos pueden oxidarse y que los gases se ionizan durante los procesos de erosión. Así, el metano ionizado reacciona con las superficies minerales y se une a ellas. El equipo de investigación ha demostrado que el átomo de carbono, como el grupo metilo del metano, se une directamente al átomo de silicio en la plagioclasa, que también es un componente dominante del material de la superficie de Marte. 

Lo que los investigadores ven en el laboratorio también podría explicar la pérdida de metano en Marte. Por este mecanismo, que es mucho más efectivo que los procesos fotoquímicos, el metano podría eliminarse de la atmósfera dentro del tiempo observado y luego depositarse en el suelo de origen marciano. 

Afecta la posibilidad de vida. 

El grupo de investigación ha demostrado además que estas superficies minerales pueden conducir a la formación de productos químicos reactivos como el peróxido de hidrógeno y los radicales de oxígeno, que son muy tóxicos para los organismos vivos, incl. bacterias 

Los resultados del grupo son importantes para evaluar la posibilidad de vida en o cerca de la superficie de Marte. En una serie de estudios de seguimiento, los investigadores examinarán ahora lo que está pasando con el metano unido, y si el proceso de erosión además de los gases en la atmósfera también cambia o incluso elimina por completo el material orgánico más complejo, que puede originar en Marte mismo o ha venido a Marte como parte de los meteoritos. 

Por lo tanto, los resultados tienen un impacto en nuestra comprensión de la preservación del material orgánico en Marte y, por lo tanto, en el problema fundamental de la vida en Marte, entre otras cosas, en relación con la interpretación de los resultados del próximo vehículo explorador de ExoMars, en el que se espera que aterrice la ESA en Marte en 2021. 

Fuente: Universidad de Aarhus,