El Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO) de ExoMars, de la ESA, ha detectado nuevas huellas de gases en Marte, que nos descubren nuevos enigmas sobre la atmósfera marciana y permitirán detectar con mayor precisión si existe metano, un gas asociado con la actividad geológica o biológica.
El TGO lleva más de dos años en órbita estudiando Marte. La misión busca comprender la mezcla de gases que conforma la atmósfera marciana, y más concretamente el misterio que rodea a la presencia de metano en el planeta.
Tras un año marciano de observaciones con su sensible Conjunto de Química Atmosférica (ACS), el satélite ha detectado huellas de ozono (O3) y dióxido de carbono (CO2) hasta ahora desconocidas. Estos hallazgos se describen en dos artículos publicados en Astronomy & Astrophysics, uno dirigido por Kevin Olsen, de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y otro por Alexander Trokhimovskiy, del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú.
“Estas huellas son sorprendentes y desconcertantes”, reconoce Kevin. “Se encuentran por encima de las longitudes de onda precisas en las que esperaríamos encontrar las huellas de metano más evidentes. Antes de este descubrimiento, la característica de CO2 era totalmente desconocida, y es la primera vez que se identifica ozono en Marte en esta porción del espectro infrarrojo”.
La atmósfera marciana está dominada por el CO2, que los científicos observan para medir las temperaturas, rastrear las estaciones, explorar la circulación del aire y mucho más. El ozono, que forma una capa en la alta atmósfera tanto de Marte como de la Tierra, ayuda a mantener estable la química atmosférica. Naves como la sonda Mars Express de la ESA han detectado CO2 y ozono, pero la sensibilidad sobresaliente del ACS a bordo del TGO ha hecho posible revelar nuevos detalles sobre cómo estos gases interactúan con la luz.
Observar el ozono en el rango donde el TGO busca metano es un resultado que nadie anticipaba. Aunque los científicos ya han cartografiado las variaciones del ozono marciano en función de la altitud, hasta ahora habían empleado métodos que dependían de las huellas de gas en el ultravioleta, una técnica que solo permite efectuar mediciones a altitudes elevadas (a más de 20 kilómetros por encima de la superficie).
Los nuevos resultados del ACS demuestran que también es posible cartografiar el ozono marciano en el infrarrojo, por lo que su comportamiento se puede medir a altitudes menores para obtener una visión más detallada de su papel en el clima del planeta.
Desvelando el misterio del metano
Uno de los principales objetivos del TGO es explorar el metano. Hasta la fecha, las señales de metano marciano -detectadas en principio por misiones como Mars Express de la ESA en órbita y el rover Curiosity de la Nasa en superficie- son variables y hasta cierto punto enigmáticas.
Aunque también se genera mediante procesos geológicos, la mayoría del metano de la Tierra es producido por organismos vivos, desde las bacterias hasta la ganadería y otras actividades humanas. Por este motivo resulta emocionante detectar metano en otros planetas, sobre todo porque es sabido que este gas se descompone al cabo de unos cuatrocientos años, lo que implica que todo el metano presente debe haberse generado o liberado en un pasado relativamente reciente.
“Descubrir una huella de CO2 imprevista donde buscamos metano es significativo”, apunta Alexander Trokhimovskiy. “Hasta ahora no habíamos tenido en cuenta esta huella y es posible que afectara a las detecciones de cantidades pequeñas de metano en Marte”.
La mayoría de las observaciones analizadas por Alexander, Kevin y sus colaboradores se llevaron a cabo en momentos distintos de los que mostraban las detecciones de metano en Marte. Además, los datos del TGO no incluyen grandes columnas de metano, solo cantidades pequeñas, por lo que ahora mismo no hay discrepancias directas entre las misiones.
“De hecho, estamos trabajando activamente en coordinar las mediciones con otras misiones”, aclara Kevin. “En lugar de poner en duda las afirmaciones anteriores, este hallazgo sirve para motivarnos a todos los equipos a mirar con más atención: cuanto más sepamos, con mayor profundidad y precisión podremos explorar la atmósfera marciana”.
El potencial de ExoMars
Más allá del metano, los hallazgos subrayan lo mucho que podemos aprender sobre Marte gracias al programa ExoMars. “Nos permiten ir comprendiendo cada vez mejor nuestro planeta vecino”, añade Alexander. “El ozono y el CO2 son importantes en la atmósfera marciana. Si no tenemos en cuenta estos gases adecuadamente, corremos el riesgo de caracterizar mal los fenómenos o las propiedades que vemos.”
Además, el sorprendente descubrimiento de la nueva banda de CO2 en Marte, nunca observada en el laboratorio, ofrece perspectivas emocionantes para quienes estudian cómo interactúan las moléculas entre sí y con la luz, y que buscan las huellas químicas únicas de tales interacciones en el espacio.
“Juntos, estos dos estudios constituyen un gran paso adelante para revelar las verdaderas características de Marte y hacia un nuevo nivel de precisión y comprensión”, concluye Alexander.
En busca de vida
Como su nombre sugiere, el Satélite para el estudio de Gases Traza pretende caracterizar los gases traza de la atmósfera marciana que podrían deberse a procesos geológicos o biológicos activos en el planeta e identificar su origen.
El programa ExoMars se compone de dos misiones: el TGO, lanzado en 2016, al que se unirán el rover Rosalind Franklin y la plataforma de aterrizaje Kazachok en 2022. Todos ellos llevarán a la superficie marciana instrumentos complementarios al ACS, con los que examinarán la atmósfera del planeta desde otra perspectiva, compartiendo el objetivo central de ExoMars: buscar signos de vida presente o pasada en el Planeta Rojo.
“Estos hallazgos son el resultado directo de la continua y exitosa colaboración entre científicos europeos y rusos como parte de ExoMars”, señala Håkan Svedhem, científico del proyecto TGO de la ESA. “Establecen nuevos referentes para las futuras observaciones espectrales y nos ayudarán a obtener una visión más completa de las propiedades atmosféricas de Marte, incluyendo dónde y cuándo podría encontrarse metano, lo que sigue siendo una cuestión pendiente en la exploración del Planeta Rojo”.
“Además, darán lugar a un análisis concienzudo de todos los datos relevantes que hemos recopilado hasta ahora, y la idea de realizar nuevos descubrimientos de esta forma es, como siempre, muy emocionante. Cada pequeña información que revela el Satélite para el estudio de Gases Traza de ExoMars nos permite progresar en nuestra comprensión de Marte y nos acerca un poco más al momento en que se desvelarán sus misterios”.
