El misteri del metà a Mart

De vegades la ciència ens mostra moments d’intriga que semblen propis d’una novel·la de misteri. Això és el que està passant amb l’assumpte de la presència del gas metà a l’atmosfera de Mart. Un gas que podria estar associada a la possible existència de vida marciana o potser no. Tot no és tan fàcil com sembla.

Ja fa temps que la presència de metà al planeta roig ha estat confirmada. La nau europea Mars Express observà el 2003 i 2006 concentracions de metà en tres regions del planeta: Terra Sabae, Nili Fossae i Syrtis Major, indrets on l’aigua corria lliurement fa milers d’anys.

El gas metà (CH4) és una molècula que està relacionada amb la vida. A l’atmosfera terrestre aquest gas prové en un 95% d’organismes vius, per exemple de la descomposició de matèria orgànica per bacteris. Ara bé, la llum ultraviolada del Sol destrueix les molècules en uns 300-600 anys que manera que sense fonts que emeten contínuament gas metà ja faria molts mil·lennis que no s’hi detectaria a l’atmosfera terrestre.

Així doncs el metà marcià detectat no pot provindre d’antics reservoris de vida ja extinta sinó de vida bacteriana actual amagada sota la superfície i reposant de manera contínua el metà perdut. En això seria similar als bacteris terrestres descoberts a 2 o 3 quilòmetres sota la superfície en la conca Witwatersrand de Sud-àfrica. 

La nau russa-europea  Trace Gas Orbiter (TGO) arribà a Mart a final de 2016 amb la missió específica de descobrir les fonts d’aquest metà però de moment no ha tingut èxit després de tres anys d’exploració des de l’òrbita marciana. O no hi ha metà o està per sota del nivell de detecció dels instruments.

On s’ha tingut més èxit en la mesura de la presència del gas ha estat des de la superfície. El robot Curiosity de la NASA que es troba en el cràter Gale des del 2012 si que ha detectat metà i n’ha observat variacions al llarg de l’any marcià al ritme de les estacions. En hivern la concentració de gas baixa mentre en arribar la primavera torna a pujar amb un pic a finals de l’estiu.

Aquest oscil·lació estacional té valors ben baixos, de només de 0.6 parts per mil milions per volum (ppbv). Un valor que representa menys d’una molècula per cada mil milions de molècules atmosfèriques. Com a comparació, la concentració de metà a l’atmosfera de la Terra és de 1800 ppbv, és a dir per cada mil milions de molècules d’aire terrestre, 1800 són de metà.

Aquesta variació de la presència del gas és molt suggeridora de la presència de vida bacteriana, que estaria inactiva en hivern i reviscolaria en arribar la primavera.

La setmana passada, el rover Curiosity, amb l’ús de l’espectròmetre làser sintonitzable Sample Analysis at Mars (SAM) trobà un resultat sorprenent: la major quantitat de metà que mai s’ha mesurat durant la missió: unes 21 parts per mil milions de molècules per volum (21 ppbv). Els valors, però, es van reduir  dilluns d’aquesta setmana: els nivells de metà han disminuït bruscament, amb menys d’1 ppbv. Aquest és un valor proper als nivells de fons que Curiosity observa tot el temps.

La conclusió suggereix que la detecció de metà de la setmana passada, la major quantitat de gasos que s’ha trobat mai, va ser un dels plomalls transitori del metà que s’han observat en el passat des de l’espai. Mentre els científics han observat que els nivells de fons augmenten i disminueixen estacionalment, no han trobat cap patró en l’aparició d’aquests plomalls transitoris.

Tanmateix abans de llançar les campanes al vol cal explorar altres possibilitats per explicar la presència del gas a l’atmosfera marciana. Diversos processos geològics poden produir metà com ara l’oxidació del ferro, les molècules del qual poden quedar enganxades en estructures com els hidrats de gas que va soltant el gas a poc a poc. La serpentinització també pot produir un metà abiòtic. A la Terra això donaria compte del 5 al 10% del metà atmosfèric terrestre.

Seguirem aquest misteri apassionant. D’on prové el metà marcià? D’una vida encara no descoberta? De processos geològics? Continuarà…

 

Imatges: NASA/JPL-Caltech

Europa es llança a l’exploració de Mart

ExoMars2016_Baikonur_20160229

Avui dilluns 14 de març la millor Europa, la científica i tecnològica, començarà a fer efectiu un gran repte.

Amb l’ambiciós programa ExoMars 2016-2018 es llançarà decidida a l’exploració del planeta Mart amb naus en òrbita, nau de descens, robots exploradors i amb la missió final de portar mostres del planeta a la Terra pels vols del 2020.

A les 10:31 h, des del Cosmòdrom de Baikonur al Kazakhstan es llançarà a l’espai la primera missió, l’ExoMars 2016, col·laboració entre l’Agència Espacial Europea (ESA) i l’Agència Espacial Russa (Roscosmos). La missió que arribarà a l’octubre a Mart, està formada per un orbitador,  el Trace Gas Orbiter (TGO) i un aterrador, Schiaparelli, que bàsicament és un dispositiu per provar nova tecnologia europea per a l’aterratge amb paracaigudes i desplegament d’uns instruments. Bàsicament els que els nord-americans de la NASA fan des de fa anys fent aterrar a Mart missions de diverses maneres (Viking, Mars Pathfinder, Oportunity i Curiosity) i que la tecnologia europea encara no s’havia atrevit a fer.

Però que s’hi busca en Mart? No hi ha massa naus en òrbita i robots en la superfície?

ExoMars2016_TGO_EDM_Separation_20160218_625

El programa Exomars tracta de resoldre una de les grans preguntes que ens fem sobre el planeta Mart. Donat que ja sabem que en els primers anys del planeta va gaudir d’unes condicions ben semblants a les de la Terra, amb una atmosfera més gruixuda i humida, amb rius i un gran oceà a l’hemisferi nord, ¿la vida va aparéixer a Mart tal com ho féu al nostre planeta? ¿Hi ha encara algun éssers vius o traces d’una vida passada?

La troballa recent de metà a l’atmosfera del planeta roig és, potser, una clau per contestar aquestes preguntes. El gas metà (CH4) és una molècula que a l’atmosfera terrestre prové en un 90% d’organismes vius, per exemple de la descomposició de matèria orgànica per bacteris. Ara bé, la llum ultraviolada del Sol destrueix les molècules en uns 300-600 anys que manera que sense fonts continues de gas metà ja fa anys que no s’hi detectaria a l’atmosfera terrestre.

ExoMars2016_DescentInfographic_20160223_625

A Mart s’han detectat concentracions de metà els anys 2003 i 2006 en tres zones: Terra Sabae, Nili Fossae i Syrtis Major, llocs on se sap que fa anys l’aigua líquida va fluir en  elles. El metà no pot haver estat milers d’anys ahí ja que la radiació solar l’hagués ja destruït. ¿Vol dir això que hi ha actualment algun tipus de vida amagada al subsol marcià? Això sembla fantàstic.

Abans de fer festa cal saber que hi ha una altra possibilitat per a la presència del gas a l’atmosfera molt més trivial. Diversos processos geològics poden produir metà com l’oxidació del ferro i que pot quedar enganxat en estructures com els hidrats de gas que va soltant el gas a poc a poc. La serpentinització també pot produir un metà abiòtic. Pensem que a la Terra això donaria compte del 10% del metà atmosfèric terrestre.

El comunicat d’ESA abans del llançament d’ExoMars 2016 diu:

TGO farà un inventari detallat dels gasos de l’atmosfera de Mart, amb especial interès en gasos rars com el metà, que implica que hi ha una font activa, actual. TGO té com a objectiu mesurar la seua dependència geogràfica i estacional i ajudar a determinar si es deriva d’una font geològica o biològica. Mentrestant, Schiaparelli demostrarà una gamma de tecnologies que permeten un aterratge controlat en Mart en preparació per a futures missions. Després d’un viatge de set mesos, l’aterrador es separarà de la TGO el 16 d’octubre i aterrarà a Mart el 19 d’octubre, i tindrà diversos dies d’activitats. TGO entrarà llavors en òrbita al voltant del planeta vermell i tindrà per davant la seua excitant missió científica d’uns anys de durada. També servirà com una retransmissió de dades per a la segona missió ExoMars, que comprendrà un vehicle robòtic i una plataforma de ciència de superfícies, previst per al seu llançament en 2018. També proporcionarà retransmissió de dades per a vehicles d’exploració de la NASA … El llançament de ExoMars 2016 marcarà l’inici d’una nova era de l’exploració de Mart per a Europa.

La millor Europa, la científica i tecnològica, es llança a l’aventura d’explorar un planeta fascinant.

Imatge:
1.- Trace Gas Orbiter i Schiaparelli, Baikonur cosmodrome, Kazakhstan, 29 febrer 2016. ESA – S. Bayon
2.- Trace Gas Orbiter i separació del Schiaparelli, ESA/ATG medialab.
3.- Visió general de l’entrada, el descens i la seqüència d’aterratge a Mart Schiaparelli, amb el temps aproximat, l’altitud i la velocitat dels esdeveniments clau que s’indiquen. ESA/ATG medialab.