En alrededores del Rover Curiosity en sol 2072 , 5 de junio del año 2018 . Crédito : NASA/JPL/Caltech.
Si desde hace años el origen del metano en Marte es un misterio , y lo és desde hace décadas , todavía hoy en día hay que lidiar con el origen del oxigeno , del que también no se tiene bien sabido cual es su origen y que a la vez con el metano , el oxigeno tiene sus variaciones con las estaciones marcianas .
Por su permanencia en el Cráter Gale , se ha visto a lo largo de los años , desde su llegada en el año 2012 , como cambia las estaciones y sus características climáticas , y por eso , por primera vez , se ha podido medir los cambios estacionales , y un dato curioso visto allí , es que el oxigeno se comporta de una manera en la que los científicos no entienden ningún proceso químico conocido .
Por eso , en el transcurso de tres años de Marte - seis años terrestres - el instrumento SAM del Rover Curiosity ha inhalado - por decirlo de una manera - el aire presente justamente en el Cráter Gale , y SAM analizó su composicion , y de esa forma confirmó la atmosfera marciana , con un volumen de 95% de dióxido de carbono - CO 2 - 2.6% de nitrogeno molecular - N 2 - 1.9 % de argón - Ar - 0.16 de oxigeno molecular - O 2 - y también 0.06% de monoxido de carbono - CO - y se ha visto también el comportamiento de las moléculas en el aire .
Justamente las moléculas en el aire se mezclan y circulan con los cambios en la presión del aire durante un año , en parte esos cambios son causados cuando el monoxido de carbono - los gases - se congelan durante el invierno marciano en los polos , y de esa forma reduce la presión del aire en todo el planeta , después de la redistribución del aire para mantener el equilibrio de la presión , y cuando el monoxido de carbono evapora en la primavera y el verano se mezcla en Marte , y aumenta la presión del aire .
Las tapas con embudos de la entrada del instrumento SAM en el Rover Curiosity . Crédito : NASA/JPL/Caltech.
Y en ese entorno , los cientificos de la mision descubrieron que el argón y el nitrogeno siguen un patrón estacional predecible , de ir aumentando y disminuyendo concentración a lo largo de todo el año en el Cráter Gale , en relación con la cantidad de monoxido de carbono que hay en el aire , y se esperaba el mismo comportamiento con el oxigeno , pero no fue como se esperaba .
Allí en Marte , la cantidad de gas en el aire aumento durante la primavera , y en el verano hasta un 30% , pero después volvió a caer a los niveles comunes , esto en la quimica pronosticada para el otoño marciano , y en cada primavera se repetía ese patrón , mas alla que la cantidad de oxigeno agregado a la atmosfera variaba y eso implica que algo lo está produciendo y luego desaparece .
Esta infografia muestra la variación del oxigeno en el Cráter Gale en el periodo 2012 - 2017 , medido por el instrumento SAM y en el hemisferio norte de Marte . Crédito : Melissa Trainer/ Dan Gallagher /NASA/GODDARD.
Para los cientificos de la mision que vieron eso en su momento fue alucinante , y tan pronto como los cientificos descubrieron el enigma del oxigeno , se pusieron a trabajar en saber o tratar de explicarlo , para sacarse las dudas y evitar revisar repetidamente los resultados y los instrumentos , en primer lugar se verificaron doble y triplemente la precisión del instrumento SAM , instrumento que se usa para medir los gases , que es el espectrometro de masas cuadrupolo .
Después de eso se ha podido comprobar que el instrumento SAM estaba bien , lo siguiente fue considerar la posibilidad de que el monoxido de carbono y el agua pudieran haber liberado oxigeno cuando se separaron en la alta atmosfera de Marte , eso pudo haber provocado un aumento de corta duracion , pero hay que entender que se necesitaba cinco veces mas agua sobre Marte para poder producir ese oxigeno adicional , y el monoxido de carbono se rompe muy lentamente como para generarlo en poco tiempo .
En esta infografia se muestra las variaciones del oxigeno y el metano en el Cráter Gale entre el periodo 2012 - 2017 , obtenido por el instrumento SAM y en el hemisferio norte de Marte . Crédito : Melissa Trainer / Dan Gallagher /NASA/GODDARD.
Pero ¿ que pasa con la disminución del oxigeno ? ¿ podría la radiación solar haber descompuesto las moléculas de oxigeno en dos átomos que volaron al espacio ? no tan así , porque llevaría 10 años para que el oxigeno en Marte desaparezca a traves de este proceso , y como no es repetitivo hace difícil investigar para mas certezas al respecto porque nos dice que no tiene nada que ver con la dinámica atmosférica .
Para los cientificos la fuente es de origen químico , y la historia del oxigeno es similar al de metano , por ejemplo , en el Cráter Gale , el metano está siempre presente en el aire , pero en una proporción bajisima - 0.00000004 % - y el espectrometro de SAM lo ha podido medir , este instrumento reveló que si bien el metano aumenta y disminuye estacionalmente , su abundancia aumenta en un 60 % pero en los meses de verano de forma inexplicable , lo que sigue el misterio del metano marciano .
Ahora con el descubrimiento del oxigeno en Marte , los cientificos se preguntan si una quimica similar a la que impulsa las variaciones estacionales naturales del metano también podría impulsar al oxigeno , y llama la atencion que los dos gases fluctuan en tándem , el científico planetario Sushil Atreya , de la Universidad de Michigan , comentó al respecto : " estamos comenzando a ver esta correlación tentadora entre el metano y el oxigeno durante una buena parte del año de Marte , creo que hay algo en eso , simplemente no tengo las respuestas todavía , nadie las tiene " .
A traves de microbios - por ejemplo - el oxigeno y el metano se puede producir biológicamente como abióticamente - a partir de la quimica relacionada con las rocas y el agua - por eso los cientificos buscan todas las posibilidades para comprobar las teorías , pero no hay evidencias biológicas en Marte , actualmente el Rover Curiosity no tiene medios para poder discernir si la fuente de metano u oxigeno en Marte es biológica o geológica .
Para los cientificos de la mision , consideran la superficie marciana como una fuente extra de oxigeno en primavera , no olvidemos , que allí en Marte hay compuestos como el peróxido de hidrógeno y los percloratos , el calor y la humedad en Marte puede liberar oxigeno , una teoría dice que la radiación de alta energía del suelo podría producir oxigeno extra en el aire , pero tomaría un millón de años acumular el suficiente oxigeno en el suelo como para poder a llegar a esa medición recientemente descubierta .
Por ahora no se ha podido encontrar un proceso que produzca la cantidad de oxigeno pero se cree que tiene que ser algo en la superficie del suelo que cambie estacionalmente porque allí no hay suficiente átomos de oxigeno disponibles en la atmosfera para crear el comportamiento que se observa .
http://dx.doi.org/10.1029/2019JE006175
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