Marte volta a estar no centro das atenções. Um grupo de cientistas norte-americanos liderado por Michael Mumma do Goddard Space Flight Center da NASA, anunciaram no passado dia 15 de Janeiro, a confirmação da presença de metano em Marte. Em 2003, a sonda europeia Mars Express já havia detectado vestígios de metano na atmosfera marciana, pelo que a presença deste gás no planeta vermelho não é propriamente um facto novo. Os resultados então apresentados foram no entanto insuficientes para determinar com precisão a abundância relativa, a distribuição e origem do gás na superfície do planeta.
Imagem de Marte obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, a 18 de Dezembro de 2007, quando o planeta vermelho se encontrava a apenas 88 milhões de quilómetros da Terra.
Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (Cornell University), e M. Wolff (Space Science Institute, Boulder).
Fazendo uso de espectrómetros acoplados a telescópios do IRTF da NASA e do observatório W. M. Keck, ambos localizados no topo do Mauna Kea, no Hawaii, Mumma e os seus colegas monitorizaram as concentrações de metano em cerca de 90% da superfície do planeta, durante 3 anos marcianos (7 anos terrestres). Os espectros foram obtidos em estreitas bandas longitudinais (orientadas Norte-Sul), que permitiram não só a obtenção de registos globais das concentrações de metano ao longo do tempo, mas também a criação de um mapa da sua distribuição na superfície. A equipa identificou fortes emissões em pequenos focos localizados em áreas onde já haviam sido observados indícios de erosão provocados pela água, e onde se especula a existência de grandes reservatórios subterrâneos de gelo. Outro aspecto interessante foi a variação sazonal das concentrações de metano na atmosfera. O grupo de investigadores mediu concentrações relativamente elevadas e localizadas durante o Verão (em particular durante o Verão no Hemisfério Norte), e vestigiais e uniformemente distribuídas nos equinócios. Foram identificados focos de emissão de metano particularmente fortes em Terra Sabaea (uma região a este de Arabia Terra, onde também foram medidas quantidades apreciáveis de vapor de água), em Nili Fossae (local rico em filossilicatos, detectados pela sonda europeia Mars Express e pela sonda americana Mars Reconnaissance Orbiter) e no quadrante sudeste de Syrtis Major, sobre um antigo vulcão-escudo. Estima-se que o principal foco detectado tenha atingido emissões superiores a 0,6 Kg s-1.
Mapa das concentrações de metano em Marte durante o Verão do Hemisfério Norte.
Créditos: NASA.
Este padrão de sazonalidade da abundância e distribuição do metano em Marte é intrigante, uma vez que sugere um tempo de vida do gás na atmosfera muito mais curto do que seria de esperar considerando a sua remoção por simples mecanismos fotoquímicos. A explicação para o fenómeno poderá estar na rápida oxidação do metano por contacto com partículas de poeira cobertas por substâncias fortemente oxidantes, como os peróxidos e os percloratos, compostos aparentemente comuns nos solos marcianos (tendo em conta os dados provenientes de simulações laboratoriais e das missões Viking e Phoenix).
Imagem em 3D de Nili Fossae, obtida a partir do sistema THEMIS a bordo da sonda Mars Odyssey. Nili Fossae é um vale marciano com cerca de 26 Km de diâmetro, considerado por muitos investigadores como um dos potenciais alvos para a procura de vida Marte, dada a sua geologia peculiar.
Imagem de Marte obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, a 18 de Dezembro de 2007, quando o planeta vermelho se encontrava a apenas 88 milhões de quilómetros da Terra.Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (Cornell University), e M. Wolff (Space Science Institute, Boulder).
Fazendo uso de espectrómetros acoplados a telescópios do IRTF da NASA e do observatório W. M. Keck, ambos localizados no topo do Mauna Kea, no Hawaii, Mumma e os seus colegas monitorizaram as concentrações de metano em cerca de 90% da superfície do planeta, durante 3 anos marcianos (7 anos terrestres). Os espectros foram obtidos em estreitas bandas longitudinais (orientadas Norte-Sul), que permitiram não só a obtenção de registos globais das concentrações de metano ao longo do tempo, mas também a criação de um mapa da sua distribuição na superfície. A equipa identificou fortes emissões em pequenos focos localizados em áreas onde já haviam sido observados indícios de erosão provocados pela água, e onde se especula a existência de grandes reservatórios subterrâneos de gelo. Outro aspecto interessante foi a variação sazonal das concentrações de metano na atmosfera. O grupo de investigadores mediu concentrações relativamente elevadas e localizadas durante o Verão (em particular durante o Verão no Hemisfério Norte), e vestigiais e uniformemente distribuídas nos equinócios. Foram identificados focos de emissão de metano particularmente fortes em Terra Sabaea (uma região a este de Arabia Terra, onde também foram medidas quantidades apreciáveis de vapor de água), em Nili Fossae (local rico em filossilicatos, detectados pela sonda europeia Mars Express e pela sonda americana Mars Reconnaissance Orbiter) e no quadrante sudeste de Syrtis Major, sobre um antigo vulcão-escudo. Estima-se que o principal foco detectado tenha atingido emissões superiores a 0,6 Kg s-1.
Mapa das concentrações de metano em Marte durante o Verão do Hemisfério Norte.Créditos: NASA.
Este padrão de sazonalidade da abundância e distribuição do metano em Marte é intrigante, uma vez que sugere um tempo de vida do gás na atmosfera muito mais curto do que seria de esperar considerando a sua remoção por simples mecanismos fotoquímicos. A explicação para o fenómeno poderá estar na rápida oxidação do metano por contacto com partículas de poeira cobertas por substâncias fortemente oxidantes, como os peróxidos e os percloratos, compostos aparentemente comuns nos solos marcianos (tendo em conta os dados provenientes de simulações laboratoriais e das missões Viking e Phoenix).
Imagem em 3D de Nili Fossae, obtida a partir do sistema THEMIS a bordo da sonda Mars Odyssey. Nili Fossae é um vale marciano com cerca de 26 Km de diâmetro, considerado por muitos investigadores como um dos potenciais alvos para a procura de vida Marte, dada a sua geologia peculiar.
Crédito: NASA/JPL/R. Luk (Arizona State University).
A origem do metano presente na atmosfera marciana continua a ser no entanto, a questão mais fascinante. O facto dos focos de emissão serem muito localizados sugere a existência de metano acumulado no subsolo, libertado sazonalmente através de poros e fissuras, abertos por acção do calor. Embora os depósitos subterrâneos possam ser antigos, ambos os processos geoquímicos e biológicos concorrem para a explicação da sua génese. Na Terra, mais de 90% do metano existente na atmosfera tem origem biológica, em particular em biotas metanogénicos residentes no permafrost, em condições análogas às existentes actualmente em Marte. Alguns fenómenos geoquímicos terrestres, como as fontes geotermais e as reacções de serpentinização do basalto, também libertam quantidades apreciáveis de metano na atmosfera. Em Marte não existem indícios de actividade geólogica ou biológica que possam explicar a presença deste gás na atmosfera do planeta. No entanto, a sua simples presença indica que pelo menos um dos processos existe ou existiu algures na história do planeta vermelho.
A origem do metano presente na atmosfera marciana continua a ser no entanto, a questão mais fascinante. O facto dos focos de emissão serem muito localizados sugere a existência de metano acumulado no subsolo, libertado sazonalmente através de poros e fissuras, abertos por acção do calor. Embora os depósitos subterrâneos possam ser antigos, ambos os processos geoquímicos e biológicos concorrem para a explicação da sua génese. Na Terra, mais de 90% do metano existente na atmosfera tem origem biológica, em particular em biotas metanogénicos residentes no permafrost, em condições análogas às existentes actualmente em Marte. Alguns fenómenos geoquímicos terrestres, como as fontes geotermais e as reacções de serpentinização do basalto, também libertam quantidades apreciáveis de metano na atmosfera. Em Marte não existem indícios de actividade geólogica ou biológica que possam explicar a presença deste gás na atmosfera do planeta. No entanto, a sua simples presença indica que pelo menos um dos processos existe ou existiu algures na história do planeta vermelho.
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