Hacia finales de 2011, un vehículo robot grande y costosísimo llamado Curiosity despegará desde Cabo Cañaveral hacia Marte. Si logra llegar ileso a la superficie del planeta en agosto de 2012 (descender en una pieza desde una órbita no siempre ha resultado fácil para las sondas espaciales), una de las primeras cosas que hará será husmear el aire. En la Tierra, sus creadores estarán ansiosos de saber si flota allí una brizna de metano.

En 2004 tres grupos diferentes afirmaron haber visto signos del hidrocarburo en la atmósfera marciana. Como en la Tierra casi todo el metano de la atmósfera proviene de seres vivientes, ésta resultó la noticia más importante relativa a ese planeta desde que el ALH 84001, un meteorito que presuntamente llevaba fósiles marcianos, acaparó titulares en 1996.

El fantasma resplandeciente que es la vida marciana ayuda a explicar por qué la exploración del planeta rojo absorbe más esfuerzo y gasto que cualquier otra rama de la ciencia planetaria. El paisaje, yermo, árido y lleno de radiación que revelaron las primeras sondas dejó por la paz la idea de que pudiera haber vida en la superficie marciana. Pero algunas personas esperan que existan organismos vivos bajo este inhóspito exterior. El metano sería una prueba favorable. Por tanto, el pensamiento sobre ese gas ha dado forma al programa científico de Curiosity, y en 2016 la primera misión marciana preparada en conjunto por la NASA y la Agencia Espacial Europea (AEE) se dedicará a analizar restos de gases en la atmósfera, y el metano será la atracción principal.

¿Gas natural?

Sin embargo, siempre ha habido dudas sobre el metano marciano. Al igual que en el caso del ALH 84001, el ojo de la fe ha estado, según los escépticos, demasiado dispuesto a interpretar las observaciones a la luz más favorable… y cuando las observaciones son tan difíciles de hacer como las que buscan briznas de gas en una atmósfera tan delgada y distante, la iluminación puede serlo todo.

Esa opinión ha recibido plena expresión en un ensayo publicado en la revista Icarus por Kevin Zahnle, científico planetario de la NASA en el Centro de Investigación Ames, en California, y dos colegas. Ese ensayo no es la última palabra en la materia, pero presenta poderosos argumentos, que van desde minucias espectroscópicas hasta una mirada cercana a lo difícil que resulta encajar los datos sobre el metano en el conjunto de conocimientos existente acerca de Marte.

Algo en lo que todo el mundo está de acuerdo es en que cualquier metano existente en Marte sería de corta vida. Aunque el planeta rojo tiene relativamente poco oxígeno en su atmósfera (apenas 0.13% del total), esa atmósfera aporta de todos modos lo que los científicos llaman poder de oxidación, el cual le da la capacidad de descomponer las moléculas de metano. El periodo de vida que se predice para el metano en Marte, con base en observaciones de la atmósfera terrestre y experimentos en laboratorios, es de apenas 300 años. Ésa es una de las razones por las cuales el metano parecía un descubrimiento emocionante: su oxidación constante en la atmósfera significa que tendría que ser repuesto mediante algún proceso oculto. Aun si no la vida no tiene que ver en ello, por lo menos requeriría algún novedoso fenómeno químico.

El problema es que las observaciones de metano en Marte implican que su periodo de vida debe de ser mucho más corto que unos cientos de años. Indican que el gas viene y va por temporadas: en cierta época hay más que en otras. Si el gas aparece y desaparece según la estación, entonces su periodo de vida debe de ser acorde con la duración de la estación: varios meses, no varios siglos.

Se han apuntado varias hipótesis acerca de cómo podría ocurrir esto. Por ejemplo, podría haber catalizadores en el suelo, tal vez creados por la electricidad estática que provocan los remolinos. Zahnle y sus colegas afirman que tales ideas sólo desvían la explicación. El agente que oxida el metano se consumiría en el proceso, y también requeriría reposición. Para oxidar el metano a una tasa alta el planeta necesitaría producir nuevas sustancias oxidantes a la misma tasa alta, y no hay indicios de que lo haga.

La forma en que se sabe que el poder oxidante se añade a la atmósfera marciana es mediante la descomposición de moléculas de agua por la luz ultravioleta, lo cual crea hidrógeno y oxígeno. Sin intervención externa se volverían a combinar y no producirían ningún cambio neto, pero algo del hidrógeno escapa de la atmósfera al espacio y deja atrás al oxígeno, factor oxidante por excelencia. Sin embargo, este proceso opera demasiado despacio para causar los descensos repentinos que se observan en el nivel del metano. Para explicar éstos se requieren nuevas formas de poder oxidante que no alteren el equilibrio de otras sustancias químicas en la atmósfera, lo cual se ve complicado.

Es posible que ocurran otras cosas con el metano. Tal vez esté almacenado en la superficie de los minerales, o atrapado en hielos exóticos, o incluso haya sido devorado por otros bichos. Pero todo esto es inconsistente con el panorama general. Marte contiene xenón en su atmósfera, y los átomos de este gas son tan similares a las moléculas de metano, que un proceso físico que encerrara al metano haría lo mismo con el xenón. Sin embargo, el xenón persiste libre en el aire. En cuanto a bichos devoradores de metano, una ojeada al planeta en su conjunto parece inducir a descartar esa posibilidad. El monóxido de carbono ofrece mucho más energía por molécula a microbios hambrientos que el metano, pero el nivel de monóxido de carbono en la atmósfera marciana es estable y mucho más alto que el supuesto nivel de metano. Podría ser que la vida marciana fuera diferente de la terrestre en muchas formas, pero es difícil concebir cualquier forma de vida que desdeñara una provisión rica y abundante de energía por otra escasa y menos satisfactoria. Sin duda Darwin no habría aprobado semejante quisquillosidad.

¿Sólo aire caliente?

Carl Sagan, devoto estudioso de Marte (y de hecho alguna vez redactor de Icarus), decía que las afirmaciones extraordinarias necesitan pruebas extraordinarias. El doctor Zahnle y sus colegas muestran que un nivel rápidamente fluctuante de metano es una afirmación aún más extraordinaria de lo que se ha creído. Eso coloca sobre la prueba una presión que tal vez no pueda soportar.

Los tres conjuntos de observaciones que pretenden haber visto metano en Marte se apoyan en las líneas de absorción que el gas impone a la luz a determinadas longitudes de onda. Dos de estos conjuntos de observaciones se hicieron desde la Tierra, y una desde una nave espacial de la AEE que orbitó a Marte. El instrumento de la nave no es particularmente preciso, y si bien un modelo de la atmósfera marciana que contenga el gas se ajusta más al espectro que éste ve que uno sin metano, el ajuste no es tan cercano, y no explica todas las anomalías espectrales de los datos. Si fuesen éstas las únicas observaciones de metano en Marte, el tema se vería con aún más escepticismo.

Desde la Tierra se pueden hacer observaciones más precisas. Pero aquí hay otro problema. La atmósfera de Marte es delgada, y aun los niveles más altos de metano que pudiera contener son bajos. La de la Tierra es gruesa y tiene mucho más metano. Un rayo de luz solar que pasa por la atmósfera marciana, rebota en la superficie del planeta, regresa a través de la atmósfera, cruza el espacio interplanetario y luego regresa a través de la atmósfera terrestre a un observatorio en lo alto de una montaña halla unas 2 mil veces más moléculas de metano en la parte terrestre de su viaje que en los dos tramos marcianos. Eso tiende a distorsionar la señal.

La única razón por la cual vale la pena observar los rasgos espectrales distintivos del metano en Marte es que las líneas espectrales causadas por el metano en el planeta rojo son inclinadas, en comparación con las que causa en la Tierra, gracias al movimiento relativo entre los dos planetas. Aun así, existen mucho más líneas de absorción de otro tipo, que pueden inducir a confusión: las líneas diferentes pueden enmascarar la señal, dependiendo de si Marte va o viene.

También está el problema de que el carbono en el metano adopta diferentes formas isotópicas, y éstas tienen espectros sutilmente diferentes. En ciertas circunstancias, un rasgo causado por un raro isótopo en la atmósfera terrestre podría imitar el rasgo que se esperaría del metano normal en Marte. Zahnle y sus colegas señalan varias formas en que estos factores pudieron haber confundido a los observadores.

Los observadores no se quedan callados. Michael Mumma, del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA, en Maryland, encabeza el último equipo en la Tierra que reúne el tipo de datos en los que se ha visto el metano marciano. Luego de servir de árbitro en el ensayo del doctor Zahnle, se retiró del proceso, señalando que el documento tenía más errores de los que es posible corregir. Dice que pronto escribirá una refutación. El equipo de Zahnle espera que contenga datos duros que el doctor Mumma no ha publicado, los cuales podrían dejar por la paz algunos argumentos. Los dos aguardan con gran interés los datos que aporte Curiosity.

Entre tanto, el debate conlleva una valiosa lección científica en sí mismo. Las observaciones, que para un lego podrían parecer simples, son a menudo notablemente difíciles, y dependen de modelos complejos para tener algún sentido. Thomas Huxley, aliado de Darwin en la lucha para que se aceptara la evolución, habló con calidez de la facilidad con que los odiosos hechos pueden destruir hermosas teorías. Pero esa fatal capacidad no debe ocultar el que las teorías bien aplicadas, hermosas o no, pueden tener una función esencial en decidir cuáles observaciones deben ser tratadas como datos relevantes.

Fuente: EIU

Traducción de texto: Jorge Anaya