Llanuras del sur heladas a principios de primavera. Crédito de imagen: MSSS / JPL / NASA Haga Click para agrandar
Las detecciones de metano en la atmósfera marciana han desafiado a los científicos a encontrar una fuente para el gas, que generalmente se asocia con la vida en la Tierra. Una fuente que puede descartarse es la historia antigua: el metano puede sobrevivir solo 600 años en la atmósfera marciana antes de que la luz del sol lo destruya.
Si la concentración global de metano en Marte es de 10 ppb, entonces un promedio de 4 gramos de metano se destruye cada segundo por la luz solar. Eso significa que se deben producir alrededor de 126 toneladas métricas de metano cada año para garantizar una concentración constante de 10 ppb.
Existe una posibilidad externa de que el metano sea enviado a Marte por cometas, asteroides u otros desechos del espacio. Los cálculos muestran que es probable que los micrometeoritos entreguen solo 1 kilogramo de metano al año, muy por debajo del nivel de reemplazo de 126 toneladas. Los cometas podrían entregar una gran cantidad de metano, pero el intervalo entre los principales impactos de cometas promedia 62 millones de años, por lo que es poco probable que algún cometa haya entregado metano en los últimos 600 años.
Si podemos descartar la entrega de metano, entonces el metano debe fabricarse en Marte. Pero, ¿la biología fuente o los procesos no están asociados con la vida?
Un pequeño porcentaje del metano de la Tierra se produce a través de interacciones no biológicas ("abiogénicas") entre dióxido de carbono, agua caliente y ciertas rocas. ¿Podría estar ocurriendo esto en Marte? Quizás, dice James Lyons, del Instituto de Geofísica y Física Planetaria de la UCLA.
Estas reacciones requieren solo roca, agua, carbono y calor, pero en Marte, ¿de dónde vendría el calor? La superficie del planeta es muy fría, con un promedio de menos 63 grados C. Los volcanes podrían ser una fuente de calor. Los geólogos creen que la erupción más reciente en Marte fue hace al menos 1 millón de años, lo suficientemente reciente como para sugerir que Marte todavía está activo y, por lo tanto, caliente debajo de la superficie.
Un goteo de metano con un promedio de 4 gramos por segundo podría provenir de un punto tan geológico. Pero cualquier punto caliente marciano debe ser profundo y estar bien aislado de la superficie, ya que el Sistema de Imágenes de Emisión Térmica en Mars Odyssey no encontró lugares que sean al menos 15 grados C más cálidos que los alrededores. Sin embargo, Lyons cree que todavía es posible que un cuerpo profundo de magma pueda estar suministrando el calor.
En un modelo de computadora de geología marciana simplificada, un cuerpo de magma en enfriamiento de 10 kilómetros de profundidad, 1 kilómetro de ancho y 10 kilómetros de largo creó la temperatura de 375 a 450 grados C que impulsa la generación de metano abiogénico en las crestas oceánicas en la Tierra. Tal cuerpo de roca caliente, dice Lyons, "es perfectamente sensible, no tiene nada de extraño", porque Marte probablemente retiene algo de calor de la formación planetaria, al igual que la Tierra.
"Nos alienta a pensar que este es un escenario plausible para explicar el metano en Marte, y no veríamos la firma de ese dique (cuerpo de roca caliente) en la superficie", dice Lyons. "Ese es el ángulo que estamos persiguiendo; es la explicación más simple y directa del metano detectado ".
Aunque nadie puede descartar fuentes abiogénicas para el metano en Marte, cuando encuentras metano en la Tierra, generalmente estás viendo el trabajo de los metanógenos, antiguos microbios anaerobios que procesan el carbono y el hidrógeno en metano. ¿Podrían los metanógenos vivir en Marte?
Para averiguarlo, Timothy Kral, profesor asociado de ciencias biológicas en la Universidad de Arkansas, comenzó a cultivar cinco tipos de metanógenos hace 12 años en un suelo volcánico elegido para simular el suelo marciano. Ahora se ha demostrado que los metanógenos pueden sobrevivir durante años en el suelo granular y bajo en nutrientes, aunque cuando se cultivan en condiciones similares a Marte, a solo el 2 por ciento de la presión atmosférica de la Tierra, se desecan y quedan inactivos después de un par de semanas.
“El suelo tiende a secarse, y hemos podido encontrar células viables; todavía están vivos, pero ya no producen metano ", dice Kral.
Los metanógenos necesitan una fuente constante de dióxido de carbono e hidrógeno. Si bien el dióxido de carbono es abundante en Marte, "el hidrógeno es un signo de interrogación", dice Kral.
Vladimir Krasnopolsky, profesor de investigación en la Universidad Católica de América en Washington D.C., detectó 15 partes por millón de hidrógeno molecular en la atmósfera de Marte. Es posible que este hidrógeno se escape de una fuente profunda en el interior de Marte que los metanógenos podrían usar.
Si los metanógenos se encuentran en lo profundo de Marte, el gas metano que producen se elevará lentamente hacia la superficie. Eventualmente podría alcanzar una condición de presión-temperatura donde quedaría atrapado en cristales de hielo, formando hidrato de metano.
"Si hubiera una biosfera subsuperficial, el hidrato de metano sería una consecuencia inevitable, si las cosas se comportan como lo hacen en la Tierra", dice Stephen Clifford, del Instituto Lunar y Planetario en Houston, Texas.
Y hay un beneficio adicional, agrega Clifford. Los hidratos de metano "serían una capa aislante que reduciría sustancialmente el espesor del suelo congelado en Marte, de varios kilómetros en el ecuador, a quizás menos de un kilómetro". En otras palabras, el hidrato de metano almacenaría evidencia de vida y aislaría cualquier vida que quedara de las temperaturas superficiales ultra frías.
Aunque no existen datos sobre las condiciones a un kilómetro más o menos debajo de la superficie marciana, la imagen cada vez mayor de la complejidad, el tamaño y la adaptabilidad de la biosfera subterránea de la Tierra sin duda mejora la posibilidad de que exista vida en condiciones comparables dentro de Marte. La biosfera subterránea de la Tierra está compuesta en gran parte por microbios, algunos de los cuales viven en profundidades, presiones y condiciones químicas que alguna vez se consideraron inhóspitas para la vida.
En el fondo de Marte puede haber un lugar difícil para ganarse la vida, pero los metanógenos no son débiles, dice Kral. “Son resistentes, duraderos. El hecho de que hayan existido probablemente desde el comienzo de la vida en la Tierra, y continúen siendo la forma de vida predominante debajo de la superficie y en lo profundo de los océanos, significa que son sobrevivientes, les está yendo extremadamente bien ".
Fuente original: NASA Astrobiology
