Curiosity Trata de Resolver el Misterio del Oxígeno en Marte

Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Por primera vez en la historia de la exploración espacial, científicos han medido los cambios estacionales en los gases que llenan el aire sobre la superficie del cráter Gale en Marte. Como resultado, notaron algo desconcertante: el oxígeno, el gas que muchas criaturas terrestres usan para respirar, se comporta de una manera que hasta ahora los científicos no pueden explicar a través de ningún proceso químico conocido.

En el transcurso de tres años de Marte (o casi seis años terrestres) el instrumento (SAM) Análisis de Muestras en Marte dentro del rover Curiosity de la NASA inhaló el aire del Cráter Gale y analizó su composición. Los resultados confirmaron la composición de la atmósfera marciana en la superficie: 95% en volumen de dióxido de carbono (CO2), 2,6% de nitrógeno molecular (N2), 1,9% de argón (Ar), 0,16% de oxígeno molecular (O2), y 0,06% de monóxido de carbono (CO). También revelaron cómo las moléculas en el aire marciano se mezclan y circulan con los cambios en la presión del aire durante todo el año. Estos cambios son causados cuando el gas CO2 se congela sobre los polos en el invierno, bajando así la presión del aire en todo el planeta tras la redistribución del aire para mantener el equilibrio de la presión. Cuando el CO2 se evapora en la primavera y el verano y se mezcla en Marte, aumenta la presión del aire.

Dentro de este entorno, los científicos descubrieron que el nitrógeno y el argón siguen un patrón estacional predecible, aumentando y disminuyendo en concentración en Gale durante todo el año en relación con la cantidad de CO2 en el aire. Esperaban que el oxígeno hiciera lo mismo. Pero no fue así. En cambio, la cantidad de gas en el aire aumentó durante la primavera y el verano hasta un 30%, y luego volvió a caer a los niveles pronosticados por la química conocida en otoño. Este patrón se repetía cada primavera, aunque la cantidad de oxígeno agregado a la atmósfera variaba, lo que implicaba que algo lo estaba produciendo y luego lo retiraba.

Tan pronto como los científicos descubrieron el enigma del oxígeno, los expertos de Marte se pusieron a trabajar tratando de explicarlo. Primero verificaron doble y triplemente la precisión del instrumento SAM que utilizaron para medir los gases: el espectrómetro de masas cuádruplo. El instrumento estaba bien. Consideraron la posibilidad de que las moléculas de CO2 o agua (H2O) pudieran haber liberado oxígeno cuando se separaron en la atmósfera, lo que provocó un aumento de corta duración. Pero se necesitaría cinco veces más agua sobre Marte para producir el oxígeno extra, y el CO2 se descompone demasiado lentamente para generarlo en tan poco tiempo. ¿Qué pasa con la disminución de oxígeno? ¿Podría la radiación solar haber descompuesto las moléculas de oxígeno en dos átomos que volaron al espacio? No, concluyeron los científicos, ya que llevaría al menos 10 años para que el oxígeno desapareciese a través de este proceso.

"Estamos luchando por explicar esto", dijo Melissa Trainer, científica planetaria del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que dirigió esta investigación. "El hecho de que el comportamiento del oxígeno no sea perfectamente repetible cada estación nos hace pensar que no es un problema que tenga que ver con la dinámica atmosférica. Tiene que ser una fuente química y un sumidero que aún no podemos explicar".

Con los nuevos hallazgos de oxígeno en la mano, el equipo de Trainer se pregunta si una química similar a la que impulsa las variaciones estacionales naturales del metano también puede impulsar el oxígeno. Al menos ocasionalmente, los dos gases parecen fluctuar conjuntamente.

"Estamos comenzando a ver esta correlación tentadora entre el metano y el oxígeno durante una buena parte del año de Marte", dijo Atreya. "Creo que hay algo en eso. Simplemente no tengo las respuestas todavía. Nadie las tiene".

Fuentes: NASA en Español