Orbiter ExoMars continua buscant signes clau de vida a Mart

La recerca de biomarcadors a Mart és un objectiu principal de l’Orbiter ExoMars Trace Gas Orbiter. Un biomarcador clau d’interès és el metà, ja que gran part del metà que es troba a la Terra és produït pels éssers vius o l’activitat geològica, de manera que pot passar el mateix per a Mart.

El “misteri del metà” a Mart ha estat en curs durant molts anys, amb conclusions contradictòries de missions incloses Mars Express de l’ESA i El rover Curiosity de la NASA capturant espigades i ràfegues esporàdics de gas a l’atmosfera de Mart, fluctuacions tant en òrbita com a la superfície del planeta, signes del gas que varien segons les estacions o no s’observa cap metà.

Les estimacions anteriors de Mart i les missions terrestres oscil·len entre 0,2 i 30 parts per mil milions per volum (ppbv), cosa que indica fins a 30 molècules de metà per mil milions de molècules. Com a referència, el metà és present a l’atmosfera terrestre a gairebé 2000 ppbv.

Tanmateix, el fitxer primers resultats del Trace Gas Orbiter, informat a l’abril de 2019, no detectava metà, calculant que, si n’hi ha, el gas ha de tenir una concentració màxima de només 0,05 ppbv.

“Ara hem utilitzat el Trace Gas Orbiter per refinar encara més el límit superior de metà a Mart, aquesta vegada recopilant dades de més d’1,4 anys marcians – 2,7 anys terrestres”, afirma Franck Montmessin de LATMOS, França, co-investigador principal de la suite de química atmosfèrica (ACS) del Trace Gas Orbiter i autor principal d’un dels trio de nous articles sobre biomarcadors marcians.

“No hem trobat cap rastre del gas, cosa que suggereix que la quantitat de metà a Mart és probablement fins i tot inferior a la que suggereixen les estimacions anteriors”.

Com que els instruments de l’orbitador són altament sensibles, si hi ha metà, ha de tenir una abundància inferior a 0,05 ppbv i, molt probablement, menys de 0,02 ppbv, diuen Franck i els seus col·legues. Els científics també van caçar signes de metà a la casa de Curiosity, el cràter Gale, i no van trobar res, tot i que el rover va informar de la presència de metà allà.

“La curiositat mesura a la superfície de Mart mentre l’orbitador pren mesures uns quants quilòmetres més amunt, de manera que la diferència entre aquests dos descobriments podria explicar-se si qualsevol metà estava atrapat a la baixa atmosfera o a la rodalia immediata del rover”, afegeix Franck.

L’aparent manca de metà marcià reportada per Franck i els seus col·legues es recolza en un document que utilitza dades de l’òrbita Instrument NOMAD (Nadir Occultation MArs Discovery), que abasta de nou un any marcià complet i busca metà i dos biomarcadors més.

“Tampoc vam trobar cap senyal de metà a Mart i vam establir un límit superior de 0,06 ppbv, que coincideix amb les troballes inicials de TGO mitjançant ACS”, diu l’autor principal del document Elise Wright Knutsen, anteriorment al Goddard Space Flight Center de la NASA, EUA. ara a LATMOS, França. “A més de buscar metà mundial, també vam buscar plomalls localitzats en més de 2000 llocs del planeta i no vam detectar res, de manera que si el metà s’allibera d’aquesta manera, ha de ser esporàdic”.

Al costat del metà, Elise i els seus col·legues van buscar altres dos gasos biomarcadors potencials: l’età i l’etilè. S’espera que aquestes molècules es produeixin després que el metà es destrueixi amb la llum solar i, per tant, són excitants tant per si mateixes com en el context de la nostra recerca del metà. Les molècules d’età i etilè també tenen una vida útil curta, és a dir, que si es troben en una atmosfera planetària han de ser alliberades recentment o creades mitjançant un procés continu. Això els converteix en excel·lents traçadors de possibles activitats biològiques o geològiques.

“Aquests són els primers resultats d’ExoMars buscant aquests dos gasos”, diu Elise. “Tampoc no ho vam detectar i, per tant, vam establir límits superiors per a età i etilè a 0,1 i 0,7 ppbv, respectivament, baixos, però superiors als nostres límits de metà”.

L’orbitador també ha estat buscant la fosfina, un gas que va causar una polèmica i una enorme controvèrsia l’any passat presumptament, es va detectar a Venus. La major part de la fosfina de la Terra es produeix biològicament, cosa que la converteix en un biomarcador emocionant a les atmosferes dels planetes terrestres.

“No vam trobar cap senyal de fosfina a Mart”, diu Kevin Olsen de la Universitat d’Oxford, Regne Unit, i autor principal de l’estudi de la fosfina. “Els nostres límits superiors són similars per als d’età i etilè, entre 0,1 i 0,6 ppbv”.

La recerca de vida a Mart, o signatures persistents, és un objectiu central del programa ExoMars, i la recerca de biomarcadors en particular és un objectiu principal del Trace Gas Orbiter. La propera rover d’ExoMars Rosalind Franklin, que es llançarà el 2022, complementarà la recerca de biomarcadors de TGO excavant a la superfície marciana; les mostres subterrànies poden tenir més probabilitats de retenir biomarcadors, ja que el material està protegit de les dures radiacions de l’espai.

“Tant si es detecten biomarcadors com si no, aquestes troballes són importants per entendre quins processos es produeixen i quins no, a l’atmosfera marciana: informació essencial a l’hora de considerar on centrar la nostra investigació continuada de Mart”, afegeix Håkan Svedhem, Projecte ESA Científic de l’Orbiter ExoMars Trace Gas.

“Queden moltes preguntes clau, per exemple, per què Curiosity veu metà al cràter Gale, mentre que no en trobem cap en òrbita? Podria aquest metà provenir d’altres llocs o només trobar-lo en llocs concrets del planeta, o un procés inesperat podria destruir qualsevol metà present abans de poder detectar-lo?

Serà emocionant continuar treballant en col·laboració amb missions com la Curiositat i Rosalind Franklin els rovers, tots dos amb punts de vista totalment diferents sobre un orbitador, per precisar realment el que està passant en aquest misteriós entorn planetari “.

Notes per als editors

Aquest article es basa en tres comunicacions:

“Un límit estricte de 20 pptv per al metà a Mart i restriccions a la seva dispersió fora del cràter Gale” de F. Montmessin et al. es publica a Astronomy & Astrophysics. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140389

“Investigació completa del metà i els productes orgànics de Mart amb ExoMars / NOMAD” per E. Knutsen et al. es publica a Ícar. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.114266

«Límits superiors per a la fosfina (PH3) a l’atmosfera de Mart» de K. Olsen et al. es publica a Astronomy & Astrophysics. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140868.

Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb:

Relacions amb els mitjans de comunicació de l’ESA
media@esa.int