¿Qué hay detrás del misterio del metano marciano?

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(Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

A finales de 2013 y principios de 2014, el rover Curiosity de la NASA detectó un pico inesperado de metano en Marte, 10 veces superior al nivel habitual. Al cabo de unos meses, el pico se desvaneció. Desde entonces, Curiosity ha registrado seis más de estos eventos, pero las mediciones globales del gas no han logrado encontrar nada concluyente.

La causa de estos misteriosos picos de metano puede ser una extraña forma de vida extraterrestre… o puede tratarse simplemente de química interesante. En cualquier caso, algo extraño está ocurriendo en el Planeta Rojo.

El metano es relativamente sencillo: Es sólo un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno, y ambos elementos son increíblemente comunes en el universo. En Marte, el carbono abunda: forma la espina dorsal del dióxido de carbono, el principal componente de la delgada pero persistente atmósfera del planeta.

El hidrógeno también es común en Marte y, literalmente, en el resto del universo. Pero el hidrógeno es un elemento muy amigable y suele encontrarse ligado a alguna otra molécula. Para producir metano, hay que liberar ese hidrógeno.

Por suerte, en la Tierra ya conocemos un proceso para generar hidrógeno libre. Cuando el agua interactúa con rocas ricas en hierro y magnesio, la oxidación puede liberar hidrógeno. En uno de estos procesos interviene el olivino, un mineral rico en hierro y magnesio. Cuando el olivino y el agua interactúan, se produce un proceso denominado serpentinización. El caso del olivino es especialmente interesante porque es un mineral muy común en Marte.

Una vez libre, el hidrógeno puede, en las condiciones adecuadas, reaccionar con el dióxido de carbono mediante un proceso denominado síntesis de Fischer-Tropsch, produciendo metano. Pero para que todo esto funcione, Marte necesita agua líquida. Aunque el planeta fue antaño rico en agua, como demuestran los cauces secos de los ríos y la erosión, lo cierto es que ahora está muy seco. El único lugar donde podría existir agua líquida en Marte es en el subsuelo profundo, esparcida aquí y allá en grietas y hendiduras microscópicas, como ocurre en el manto terrestre. Si existe agua líquida en el subsuelo, podría reaccionar con los minerales y liberar hidrógeno. El hidrógeno podría entonces reaccionar con el dióxido de carbono y producir metano.

¿Pero qué podría desencadenar las repentinas explosiones de metano que midió el Curiosity? Un proceso puramente geológico tiene dificultades para hacer rápidas rampas de metano, porque Marte no es geológicamente activo de la misma manera que la Tierra.

Así que tal vez Marte está «vivo». Ciertamente, ahora no hay vida en la superficie, aunque es posible que Marte albergara vida en su pasado lejano. Si Marte aún conserva algunos seres vivos, también deben vivir en las profundidades del subsuelo, lejos del alcance de nuestras observaciones actuales.

Y esa vida marciana no podría sobrevivir con la fotosíntesis, porque la luz solar no puede penetrar hasta esas profundidades. Tampoco podría utilizar oxígeno, ya que no hay suficiente oxígeno libre en ese planeta para mantenerla. Así que cualquier vida oculta no sería como la mayoría de los seres vivos de la Tierra.

Pero, afortunadamente, la Tierra tiene una variedad tan amplia de formas de vida que hay una clase de organismos que podría encajar: los metanógenos. Estos organismos unicelulares tienen metabolismos muy extraños: «comen» hidrógeno y excretan metano.

En este escenario, los metanógenos ocuparían el lugar de los procesos químicos para producir metano en Marte. Como todos los seres vivos de la Tierra, seguirían necesitando carbono y agua líquida para reaccionar con minerales ricos en hierro y generar hidrógeno liberado. Pero a partir de ahí, los metanógenos consumirían el hidrógeno y producirían metano como gas residual.

Los breves picos de metano observados en Marte tienden a seguir las estaciones, siendo el final de la primavera y el principio del verano los que parecen tener los niveles más altos de metano atmosférico. Aunque introducir la vida como hipótesis para explicar algún misterio astronómico es siempre una exageración, en este caso encaja de forma natural, ya que muchos organismos vivos responden de forma natural a los cambios estacionales.

Sin embargo, no hay otras pruebas de vida en el Planeta Rojo. Tampoco hay indicios de otros subproductos de los metanógenos, como niveles excesivos de etano. Así que la vida en Marte no es un caso fácil.

Además, tiene que haber algún mecanismo para destruir el metano en Marte tan rápidamente como aparece. Aunque el metano es inestable en la atmósfera marciana, los métodos actuales, como la disociación Ub y la oxidación, tardan siglos en desarrollarse. Así pues, cualquiera que sea el método que inventemos para explicar la repentina aparición del metano, tiene que ir acompañado de un método para eliminarlo.

Sea lo que sea lo que ocurre en Marte, el ascenso y descenso estacional del metano es una señal de que queda mucho por aprender sobre nuestro planeta vecino y de que guarda muchos secretos bajo su superficie.

Paul Sutter

Paul M. Sutter es astrofísico en SUNY Stony Brook y en el Flatiron Institute de Nueva York. Paul se doctoró en Física por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign en 2011, y pasó tres años en el Instituto de Astrofísica de París, seguidos de una beca de investigación en Trieste (Italia).Su investigación se centra en temas muy diversos, desde las regiones más vacías del universo hasta los primeros momentos del Big Bang, pasando por la búsqueda de las primeras estrellas. Como «agente de las estrellas», Paul lleva varios años dedicándose con pasión a la divulgación científica. Es el presentador del popular podcast «Pregúntale a un astronauta», autor de «Tu lugar en el universo» y «Cómo morir en el espacio», y aparece con frecuencia en televisión, como en The Weather Channel, donde es el especialista oficial del espacio.

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