6 de agosto de 2009
F. Lefèvre & F. Forget
Desde el descubrimiento de su presencia en la atmósfera marciana, el metano se ha mantenido como un componente intrigante de la atmósfera, cuya fuente (ya sea de origen biótico o abiótico) todavía no está completamente entendida. Las variaciones en la concentración de metano atmosférico recientemente reportadas han demostrado ser difíciles de explicar con modelos numéricos tridimensionales de la atmósfera que incluyen los procesos químicos y físicos conocidos. En un artículo publicado en la edición de esta semana de la revista Nature, Franck Lefèvre y François Forget presentan su estudio para calcular las consecuencias de las concentraciones de metano observadas en Marte y su variabilidad. Llegan a la conclusión que debe ser a la vez una intensa fuente localizada de metano y un mecanismo de destrucción que es mucho más eficiente que los procesos atmosféricos conocidos que descomponen el metano. Además, si esta destrucción eficiente de metano se produce sólo cerca de la superficie, estos resultados suponen un ambiente muy duro para que las moléculas orgánicas puedan sobrevivir en la superficie de Marte.
La atmósfera marciana está compuesta principalmente de CO2 (95%), con nitrógeno y argón formando las mayores contribuciones para el resto. Se descubrió que el metano (CH4) está entre los otros componentes, como se informó en 2004, a partir de observaciones por parte del instrumento PFS a bordo de la sonda orbital Mars Express y de telescopios en la Tierra. Estas observaciones también indicaban que la distribución de metano no es uniforme en todo el planeta.
Concentraciones de metano variables
Mediciones más amplias de las concentraciones de metano han confirmado que el metano atmosférico no está distribuido de manera uniforme y pusieron de manifiesto aumentos locales que también varían con las estaciones de Marte. Esto es inesperado, porque la actual comprensión de la fotoquímica en la atmósfera marciana implica una vida atmosférica del metano de más de 300 años terrestres, que es lo suficientemente largo como para suavizar todos los aumentos locales por la circulación resultando en una distribución global uniforme.
Las observaciones requieren de un tiempo de vida atmosférico más corto
Lefèvre y Forget usaron un modelo dinámico global tridimensional de la atmósfera marciana que tiene en cuenta todos los procesos atmosféricos (foto-) químicos y físicos conocidos en la actualidad, para estudiar la evolución del metano atmosférico. Con este modelo, la única variación en las concentraciones de metano que inicialmente encontraron es la variación global conocida causada por la condensación-sublimación del ciclo de CO2 – cuando se extrae el CO2 de la atmósfera por condensación en el Polo Sur durante el invierno austral otros componentes atmosféricos son efectivamente aumentados, incluido el metano.
Corta vida implica un sumidero eficaz
Un tiempo de vida más corto implica un muy eficiente mecanismo de destrucción de metano. En la actualidad, no se conoce un proceso atmosférico que elimine el metano de la atmósfera que sea lo suficientemente eficaz como para actuar como un sumidero con la capacidad necesaria, sin generar un conflicto con los valores observados de los otros componentes atmosféricos. Se requiere un proceso tal aún no identificado. Una posibilidad que los autores discuten es un mecanismo en el que el metano se oxida en la interfase con el suelo marciano. Como en este proceso el metano es destruido sólo en un volumen limitado, cerca de la superficie, la tasa de destrucción, sin embargo, debe ser aún mayor. El tiempo de vida derivado para el metano en la superficie sería del orden de tan sólo 1 hora. Si se confirma, esto haría de la superficie de Marte un ambiente extremadamente duro para la sobrevivencia de compuestos orgánicos.
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