O metano marciano revela que o

planeta

vermelho não é um planeta morto

Crédito: NASA
Esta imagem mostra concentrações de metano descobertas em Marte.

O metano marciano revela que o planeta vermelho não é um planeta morto
15 de janeiro de 2009

Marte hoje é um mundo de desertos frios e solitários, aparentemente sem vida de qualquer tipo, pelo menos na superfície. Pior ainda, parece que Marte está frio e seco há bilhões de anos, com uma atmosfera tão fina que qualquer água líquida na superfície evapora rapidamente enquanto a radiação ultravioleta do sol queima o solo.

Mas há evidências de um passado mais quente e úmido - características semelhantes a leitos de rios secos e minerais que se formam na presença de água indicam que a água já fluiu pelas areias marcianas. Uma vez que a água líquida é necessária para todas as formas de vida conhecidas, os cientistas se perguntam se a vida poderia ter surgido em Marte e, em caso afirmativo, o que aconteceu com ela quando o clima marciano mudou.

Uma nova pesquisa revela que ainda há esperança para Marte. A primeira detecção definitiva de metano na atmosfera de Marte indica que o planeta ainda está vivo, seja no sentido biológico ou geológico, de acordo com uma equipe da NASA e cientistas universitários.

"O metano é rapidamente destruído na atmosfera marciana de várias maneiras, então nossa descoberta de plumas substanciais de metano no hemisfério norte de Marte em 2003 indica que algum processo em andamento está liberando o gás", disse o Dr. Michael Mumma, do Goddard Space da NASA Flight Center em Greenbelt, Maryland. "No norte do meio do verão, o metano é liberado a uma taxa comparável à da infiltração maciça de hidrocarbonetos em Coal Oil Point em Santa Barbara, Califórnia."

O metano - quatro átomos de hidrogênio ligados a um átomo de carbono - é o principal componente do gás natural na Terra. É do interesse dos astrobiólogos porque os organismos liberam muito do metano da Terra à medida que digerem os nutrientes. No entanto, outros processos puramente geológicos, como a oxidação do ferro, também liberam metano. "No momento, não temos informações suficientes para dizer se a biologia ou a geologia - ou ambas - está produzindo metano em Marte", disse Mumma. "Mas isso nos diz que o planeta ainda está vivo, pelo menos no sentido geológico. É como se Marte estivesse nos desafiando, dizendo, ei,

Se a vida microscópica marciana está produzindo o metano, provavelmente ele reside bem abaixo da superfície, onde ainda é quente o suficiente para a existência de água líquida. Água líquida, bem como fontes de energia e um suprimento de carbono, são necessários para todas as formas de vida conhecidas.

"Na Terra, os microrganismos prosperam 2 a 3 quilômetros (cerca de 1,2 a 1,9 milhas) abaixo da bacia de Witwatersrand, na África do Sul, onde a radioatividade natural divide as moléculas de água em hidrogênio molecular (H2) e oxigênio. Os organismos usam o hidrogênio como energia. Pode seja possível que organismos semelhantes sobrevivam bilhões de anos abaixo da camada permafrost de Marte, onde a água é líquida, a radiação fornece energia e o dióxido de carbono fornece carbono ", disse Mumma.

"Gases, como o metano, acumulados nessas zonas subterrâneas podem ser liberados na atmosfera se poros ou fissuras se abrirem durante as estações quentes, conectando as zonas profundas à atmosfera nas paredes das crateras ou desfiladeiros", disse Mumma.

"Micróbios que produzem metano a partir de hidrogênio e dióxido de carbono foram uma das primeiras formas de vida na Terra", observou o Dr. Carl Pilcher, Diretor do Instituto de Astrobiologia da NASA, que apoiou parcialmente a pesquisa. "Se alguma vez existiu vida em Marte, é razoável pensar que seu metabolismo pode ter envolvido a produção de metano a partir do dióxido de carbono atmosférico de Marte."

No entanto, é possível que um processo geológico tenha produzido o metano marciano, agora ou eras atrás. Na Terra, a conversão do óxido de ferro (ferrugem) no grupo serpentino de minerais cria metano, e em Marte esse processo poderia prosseguir usando água, dióxido de carbono e o calor interno do planeta. Embora não tenhamos evidências em Marte de vulcões ativos hoje, o metano antigo preso em "gaiolas" de gelo chamadas clatratos pode agora ser liberado.

A equipe encontrou metano na atmosfera de Marte observando cuidadosamente o planeta ao longo de vários anos de Marte (e todas as estações marcianas) com o Infrared Telescope Facility da NASA, administrado pela Universidade do Havaí, e o telescópio WM Keck, ambos em Mauna Kea, Havaí.

A equipe usou instrumentos espectrômetros acoplados aos telescópios para fazer a detecção. Os espectrômetros espalham a luz em suas cores componentes, como um prisma separa a luz branca em um arco-íris. A equipe procurou por áreas escuras em locais específicos ao longo do arco-íris (espectro de luz) onde o metano estava absorvendo a luz do sol refletida da superfície marciana. Eles encontraram três dessas áreas, chamadas de linhas de absorção, que juntas são uma assinatura definitiva do metano, segundo a equipe. Eles foram capazes de distinguir as linhas do metano marciano do metano na Terra '

"Observamos e mapeamos várias plumas de metano em Marte, uma das quais liberou cerca de 19.000 toneladas métricas de metano", disse o Dr. Geronimo Villanueva, da Universidade Católica da América, Washington, DC Villanueva trabalha na NASA Goddard e é coautor do papel. "As plumas foram emitidas durante as estações mais quentes - primavera e verão - talvez porque o permafrost bloqueando rachaduras e fissuras vaporizou, permitindo que o metano se infiltrasse no ar marciano. Curiosamente, algumas plumas tinham vapor de água, enquanto outras não", disse Villanueva .

De acordo com a equipe, as plumas foram vistas sobre áreas que mostram evidências de gelo antigo ou água corrente. Por exemplo, plumas apareceram nas regiões do hemisfério norte, como o leste de Arabia Terra, a região de Nili Fossae e o quadrante sudeste de Syrtis Major, um antigo vulcão de 1.200 quilômetros (cerca de 745 milhas) de diâmetro.

Serão necessárias missões futuras, como o Mars Science Laboratory da NASA, para descobrir a origem do metano marciano. Uma maneira de saber se a vida é a fonte do gás é medindo as razões dos isótopos. Isótopos são versões mais pesadas de um elemento; por exemplo, o deutério é uma versão mais pesada do hidrogênio. Em moléculas que contêm hidrogênio, como água e metano, o raro deutério substitui ocasionalmente um átomo de hidrogênio. Como a vida prefere usar os isótopos mais leves, se o metano tiver menos deutério do que a água liberada com ele em Marte, é um sinal de que a vida está produzindo o metano.

Michael J. Mumma: 

Meu nome é Michael Mumma. Eu trabalho no Goddard Space Flight Center para a Aeronáutica Nacional e Administração Espacial em Greenbelt, Maryland.

Nossa equipe descobriu metano em Marte. A coisa surpreendente sobre o metano em Marte é que - primeiro, nós o detectamos, significando que foi gerado recentemente. Mas, além disso, descobrimos que ele está sendo liberado de várias aberturas discretas, ou locais, na superfície do planeta, em meados do verão no hemisfério norte ou no início da primavera na hemesfera sul em Marte. E, no entanto, em uma temporada posterior, não vemos essencialmente nenhum metano.

A grande questão é: "Qual é a origem desse metano que está sendo liberado agora?" As duas áreas principais são: primeiro, por analogia com a terra, ela poderia ser liberada e produzida inicialmente - principalmente - pela biologia. Isso seria a atividade microbiana agindo sobre certos produtos químicos abaixo da superfície e, em seguida, produzindo metano como subproduto.

Mas, é claro, não podemos afirmar com certeza que é produzido biologicamente, então também consideramos os mecanismos geoquímicos nos quais o dióxido de carbono está realmente se combinando com a água e produzindo metano sob temperaturas e pressões muito altas, e esse metano pode então ser liberado para a atmosfera separadamente. 

Uma das consequências mais importantes de nossa descoberta é que identificamos certas 'placas de sinalização' em Marte que basicamente são como bandeirinhas que dizem '"Venha aqui, estou aqui".

A NASA tem várias missões ao longo dessas linhas; um é chamado de Mars Science Laboratory. Um dos principais objetivos é entender se a vida surgiu em Marte, amostrando o material na superfície e, em seguida, avaliando-o em termos de sua origem. Você pode então perceber que, se for ao local certo, poderá de fato ser capaz de identificar se a biologia estava em ação ou a geoquímica.

A DESCOBERTA DE REVELAÇÕES DE METANO MARS NÃO É UM PLANETA MORTO

WASHINGTON - Uma equipe da NASA e cientistas universitários conseguiu a primeira detecção definitiva de metano na atmosfera de Marte. Esta descoberta indica que o planeta é biologicamente ou 
geologicamente ativo. 

A equipe encontrou metano na atmosfera marciana observando cuidadosamente o planeta ao longo de vários anos de Marte com o Infrared Telescope Facility da NASA e o telescópio WM Keck, ambos em Mauna Kea, Havaí. A equipe usou espectrômetros nos telescópios para espalhar a luz em suas cores componentes, como um prisma separa a 
luz branca em um arco-íris. A equipe detectou três características espectrais chamadas linhas de absorção que, juntas, são uma assinatura definitiva do metano. 

"O metano é rapidamente destruído na atmosfera marciana de várias maneiras, então nossa descoberta de plumas substanciais de metano no hemisfério norte de Marte em 2003 indica que algum processo em andamento está liberando o gás", disse Michael Mumma, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland "No norte do meio do verão, o metano é liberado a uma taxa comparável à da infiltração maciça de hidrocarbonetos em Coal Oil Point em Santa Barbara, Califórnia." Mumma é a autora principal de um artigo que descreve essa pesquisa que aparecerá no Science Express na quinta-feira. 

O metano, quatro átomos de hidrogênio ligados a um átomo de carbono, é o principal componente do gás natural na Terra. Os astrobiólogos estão interessados ​​nesses dados porque os organismos liberam grande parte do metano da Terra à medida que digerem os nutrientes. No entanto, outros processos puramente geológicos, como a oxidação do ferro, também liberam metano. 

"No momento, não temos informações suficientes para dizer se a biologia ou a geologia - ou ambas - está produzindo metano em Marte", disse Mumma. “Mas isso nos diz que o planeta ainda está vivo, pelo menos no sentido geológico. É como se Marte estivesse nos desafiando, dizendo: 'Ei, descubra o que isso significa.' " 

Se a vida microscópica marciana está produzindo o metano, provavelmente ele reside bem abaixo da superfície, onde é quente o suficiente para a existência de água líquida. A água líquida é necessária para todas as formas de vida conhecidas, assim como as fontes de energia e um suprimento de carbono. 

"Na Terra, os microorganismos se desenvolvem cerca de 1,2 a 1,9 milhas abaixo da bacia Witwatersrand da África do Sul, onde a radioatividade natural divide as moléculas de água em hidrogênio molecular e oxigênio," Mumma 
disse. "Os organismos usam o hidrogênio para obter energia. Pode ser possível que organismos semelhantes sobrevivam bilhões de anos abaixo da camada permafrost de Marte, onde a água é líquida, a radiação fornece energia e o dióxido de carbono fornece carbono. Gases, como o metano, se acumularam em tais zonas subterrâneas podem ser liberados na atmosfera se poros ou fissuras se abrirem durante as estações quentes, conectando as zonas profundas à atmosfera nas paredes das crateras ou desfiladeiros. " 

É possível que um processo geológico tenha produzido o metano marciano, agora ou eras atrás. Na Terra, a conversão do óxido de ferro no grupo serpentino de minerais cria metano, e em Marte esse processo poderia prosseguir usando água, dióxido de carbono e o calor interno do planeta. Embora não haja evidências de vulcanismo ativo em Marte hoje, o metano antigo preso em gaiolas de gelo chamadas clatratos pode ser liberado agora. 

"Observamos e mapeamos várias plumas de metano em Marte, uma das quais liberou cerca de 19.000 toneladas métricas de metano", disse o co-autor Geronimo Villanueva, da Universidade Católica da América em Washington. "As plumas foram emitidas durante as estações mais quentes, primavera e verão, talvez porque o gelo que bloqueia as rachaduras e fissuras vaporizou, permitindo que o metano se infiltrasse no ar marciano." 

De acordo com a equipe, as plumas foram vistas sobre áreas que mostram evidências de gelo antigo ou água corrente. Plumas apareceram sobre as regiões do hemisfério norte de Marte, como o leste da Arabia Terra, a região de Nili Fossae e o quadrante sudeste de Syrtis Major, um antigo vulcão com cerca de 745 milhas de diâmetro. 

Um método para testar se a vida produziu esse metano é medindo as razões de isótopos. Os isótopos de um elemento têm propriedades químicas ligeiramente diferentes e a vida prefere usar os isótopos mais leves. Uma substância química chamada deutério é uma versão mais pesada do hidrogênio. O metano e a água liberados em Marte deveriam apresentar proporções distintas para os isótopos de hidrogênio e carbono se a vida fosse responsável pela produção de metano. Serão necessárias missões futuras, como o Mars Science Laboratory da NASA, para descobrir a origem do metano marciano. 

A pesquisa foi financiada pelo Programa de Astronomia Planetária na sede da NASA em Washington e pelo Instituto de Astrobiologia do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, Califórnia. A Universidade do Havaí administra o Infrared Telescope Facility da NASA.