A Curiosity descobre "sopros" de metano em Marte | Curiosity rover discovers methane ‘spikes’on Mars

Concepção artística do nascer-do-sol visto da Cratera Gale, em Marte, onde o jipe-sonda Curiosity detectou flutuações de metano. 

O jipe-sonda robótico da NASA, Curiosity, detectou aromas flutuantes de metano em Marte, alimentando  especulações de que o gás pode estar sendo gerado por alguma forma de vida no Planeta Vermelho.

Um instrumento a bordo do robô de seis rodas mediu misteriosos aromas de metano que não podem ser facilmente explicados pela geologia ou material orgânico transportado para o planeta por cometas ou asteroides.

“O fato de detectarmos metano na atmosfera de Marte não é um argumento de que encontramos provas de vida em Marte, mas é uma das poucas hipóteses que podemos propor e que devemos considerar,” disse John Grotzinger, cientista da equipe Curiosity , no encontro da União Americana Geofísica em San Francisco, Califórnia, EUA. “Grandes moléculas orgânicas  presentes em antigas rochas em Marte tampouco são argumento que prove que um dia houve vida em Marte, mas é o tipo de material que se procuraria se algum tipo de vida  tivesse um dia se originado em Marte.”

O instrumento registrou um aumento de dez vezes no metano presente na atmosfera ao redor dele e detectou outras moléculas orgânicas em pó de rocha colhido pela furadeira do jipe-sonda, a primeira detecção definitiva de material orgânico em materiais na superfície de Marte. Esses materiais orgânicos podem tanto terrem se formado em Marte como caído lá junto com meteoritos.

“Esse aumento temporário de metano, muito acima e depois decrecendo, nos diz que deve haver alguma fonte relativamente localizada,” disse Sushil Atreya, da equipe científica da Curiosity na Universidade de Michigan, em Ann Arbor. “Há muitas fontes possíveis, biológicas ou não, como a interação de água e rocha.”

Satélites em Marte já detectaram anteriormente colunas de nuvens de metano vindas da superfície, mas nenhuma tão extraordinária quanto o súbito sopro de gás medido na Cratera Gale, onde há provas que indicam ter havido fluxo de água um dia, há bilhões de anos.

A Curiosity, uma das duas sondas móveis da NASA para exploração de Marte, pousou na Cratera de 96 milhas de diâmetro em agosto de 2012, e desde então vem explorando a região. No ano passado, a agência espacial americana relatou que Gale continha os restos de um antigo lago de água fresca que pode ter sido um ambiente  acolhedor  para a vida no passado distante.

A mais recente descoberta, relatada na revista Science, seguiu-se a estudos de amostras de gás através do espectrômetro a laser  ajustável da Curiosity (TAS), que utiliza luz intensa para realizar análises químicas. Ela revelou um baixo nível de metano de fundo, que soprou por mais de 60 dias marcianos.

Em quatro medições sequenciais, a Curiosity mostrou os níveis de metano aumentando muito, de cerca de 0,69 parte por bilhão por volume (ppbv) para 7,2 ppbv. Os sopros ocorreram dentro de 200 a 300 metros uns dos outros, e a menos de um quilômetro de onde as baixas medições foram  detectadas.

Quando a Curiosity percorreu mais um quilômetro, o níveis de metano mais altos desapareceram. Pesquisadores chefiados por Chris Webster do laboratório de Propulsão a Jato da Nasa em Pasadena, Califórnia, escreveram: “A persistência de altos níveis de metano durante 60 sols (dias marcianos) e sua súbita queda 47 sols depois não é consistente com um evento bem balanceado, mas, sim com uma produção local ou escape que, uma vez terminado, dispersa-se rapidamente.”

A direção do vento indicou uma fonte ao norte do jipe-sonda.

As formas de vida são as principais produtoras de metano na Terra, mas há muito processos não biológicos que  podem  gerar o gás.

O baixo nível de fundo de metano detectado pela Curiosity poderia ser explicado pela degradação pelos raios solares de matéria  orgânica possivelmente depositada por meteoros, disseram os cientistas da NASA. Mas os sopros de metano exigiam uma fonte adicional, que não seria um provável impacto recente de um cometa ou asteroide. Um objeto desses  teria de ter tido as dimensões de vários metros de diâmetro e teria deixado uma grande cratera, e não havia sinal visível de nenhuma.

A curta escala de tempo  dos sopros de metano não indica que o gás tenha sido liberado de depósitos vulcânicos presos em gelo, chamados clatratos. Nem  pareciam ter surgido da liberação de metano gasoso que  havia se tornado bound to the soil.

Os autores da  Nasa foram cuidadosos em relação a tirar conclusões, mas concluíram que a “metanogênese” – a formação de metano por insetos microbiais, chamados metanogenes – pode ser a resposta para  incógnita.

“Nossas medições durante um ano marciano inteiro indicam que quantidades traço de metano estão sendo geradas em Marte por mais de um mecanismo, ou uma combinação de mecanismos propostos – inclusive a metanogênese, hoje ou liberada  de reservatórios passados, ou ambos.”

Monica Grady, cientista planetária da Open University, disse: “Eles repetiram suas medições por um período de tempo ampliado, e realizaram cuidadosas calibragens, portanto, tenho certeza de que os dados são confiáveis.

“Eles consideram várias origens diferentes, inclusive a destruição, por radiação UV, de material orgânico caindo dentro, proveniente de poeira interplanetária e meteoritos, liberação por clatratos, e até mesmo insetos geradores de metano. Sem dados adicionais, como saber a composição isotópica de carbono e hidrogênio do gás, é difícil atribuir uma fonte específica. Minha preferência, baseada somente no instinto, seria investigar clatratos, em vez de insetos.”

A Cratera Gale 

A  Cratera Gale, no equador de Marte, foi formada quando um grande meteoro atingiu o planeta, entre 3,5 bilhões e 3,8 bilhões de anos atrás. Em seu centro há uma alta montanha, chamada Monte Sharp, que chega a 18.000 pés acima do solo da cratera. Fluxos de água parecem ter escavado canais nas laterais da montanha e nas paredes da cratera.

Outra importante descoberta feita pela Curiosity foi a de água contida no solo de grãos finos dentro da cratera. Descobriu-se que cada pé cúbico de solo marciano contém cerca de 940 ml de água, não livremente acessível, mas contida nos minerais.

O jipe-sonda alcançou a base do Monte Sharp, e durante os próximos meses irá iniciar uma lenta subida. Os cientistas estão ansiosos por explorar a montanha porque suas camadas sedimentares representam fotos da história marciana.

A questão sobre se existe, ou existiu, vida em Marte, poderá, finalmente, ser respondida pela missão ExoMars da Agência Espacial Europeia, que irá fazer pousar lá  um jipe-sonda de 300 kg em 2019. Ele será equipado com uma furadeira de dois metros e terá a capacidade de detectar biomarcadores de vida. Entretanto não irá se dirigir à Cratera Gale. Como irá pousar com menor precisão do que a Curiosity, a cratera e sua montanha são consideradas potencialmente muito perigosas.

Tradução de Luiz Leitão

Nasa’s robotic rover, Curiosity, has detected fluctuating wafts of methane onMars, fuelling speculation that the gas may be coming from a form of life on the red planet.

An instrument on the six-wheeled robot measured mysterious spikes of methane that cannot easily be explained by geology or organic material transported to the planet by comets or asteroids.

“That we detect methane in the atmosphere on Mars is not an argument that we have found evidence of life on Mars, but it’s one of the few hypotheses that we can propose that we must consider,” John Grotzinger, a scientist on the Curiosity team, told the American Geophysical Union meeting in San Francisco. “Large organic molecules present in ancient rocks on Mars is also not an argument that there was once life on ancient Mars, but it is the kind of material you’d look for if life had ever originated on Mars.”

The instrument recorded a 10-fold increase in methane in the atmosphere around it and detected other organic molecules in powdered rock collected by the rover’s drill, the first definitive detection of organics in surface materials of Mars. These organics could either have formed on Mars or landed on Mars via meteorites.

“This temporary increase in methane, sharply up and then back down, tells us there must be some relatively localised source,” said Sushil Atreya, of the Curiosity science team at the University of Michigan in Ann Arbor. “There are many possible sources, biological or non-biological, such as interaction of water and rock.”

Mars satellites have detected plumes of methane from the surface before, but none as extraordinary as the sudden venting of the gas measured at Gale Crater, where evidence suggests water once flowed billions of years ago.

Curiosity, one of Nasa’s two Mars exploration rovers, landed in the 96-mile-wide crater in August 2012 and has been exploring the region since. Last year the US space agency reported that Gale contained the remains of an ancient freshwater lake that may have been a hospitable environment for life in the distant past.

The latest discovery, reported in the journal Science, followed studies of gas samples by Curiosity’s tunable laser spectrometer (TAS), which uses intense light to carry out chemical analysis. It revealed a low background level of methane which spiked over 60 Martian days.

In four sequential measurements, Curiosity showed the methane level soaring from about 0.69 parts per billion by volume (ppbv) to 7.2 ppbv. The spikes occurred within 200 to 300 metres of each other and less than a kilometre from where the lower readings were detected.

By the time Curiosity had travelled a further kilometre, the higher methane levels had disappeared. Researchers led by Chris Webster at Nasa’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, wrote: “The persistence of the high methane values over 60 sols (Martian days) and their sudden drop 47 sols later is not consistent with a well-mixed event, but rather with a local production or venting that, once terminated, disperses quickly.”

The wind direction indicated a source to the north of the rover.

Life is the chief producer of methane on Earth, but many non-biological processes can generate the gas.

The low background level of methane detected by Curiosity could be explained by the Sun’s rays degrading organic material possibly deposited by meteors, the Nasa scientists said. But the spikes of methane required an additional source, which was unlikely to be a recent impact by a comet or asteroid. Such an object would have had to measure several metres across and would have left a large crater, no sign of which was visible.

The short timescale of the methane spikes did not suggest the gas was released from volcanic deposits trapped in ice, called clathrates. Nor did it appear to come from the release of gaseous methane that had become bound to the soil.

The Nasa authors were cautious about jumping to conclusions, but concluded that “methanogenesis” – the formation of methane by microbial bugs known as methanogens – may be one answer to the riddle.

“Our measurements spanning a full Mars year indicate that trace quantities of methane are being generated on Mars by more than one mechanism or a combination of proposed mechanisms – including methanogenesis either today or released from past reservoirs, or both.”

Monica Grady, a planetary scientist at Open University, said: “They have repeated their measurements over an extended period of time, and performed careful calibrations, so I’m sure the data are good.

“They consider several different origins, including destruction by UV radiation of in-falling organic material from interplanetary dust and meteorites, release from clathrates and even methane-generating bugs. Without additional data, such as knowing the carbon and hydrogen isotopic composition of the gas, it is difficult to assign a specific source. My own preference, based on nothing other than instinct, would be to go for clathrates rather than bugs.”

Gale Crater

Gale Crater, on the Martian equator, was created when a large meteor struck the planet 3.5bn to 3.8bn years ago. At its centre is a high mountain, named Mount Sharp, that rises 18,000ft above the crater floor. Flowing water appears to have carved channels in the sides of the mountain and the crater walls.

Another major discovery by Curiosity was that of water bound in the fine-grained soil within the crater. Each cubic foot of Martian soil was found to contain around two pints of water, not freely accessible but attached to minerals.

The rover has reached the base of Mount Sharp and over the coming months will begin a slow ascent. Scientists are keen to explore the mountain because its sedimentary layers provide snapshots of Martian history.

The question of whether there is, or was, life on Mars may finally be answered by the European Space Agency’s ExoMars mission, which will land a 300kg rover there in 2019. It will be equipped with a two-metre drill and the ability to detect biomarkers of life. It will not be heading for Gale Crater, however. Because it will land with less precision than Curiosity, the crater and its mountain are considered too potentially hazardous.