Metano em Marte: Sinal de vida, ou uma miragem?

Observações feitas nas últimas décadas sugerem que nuvens de metano brevemente se formam em Marte durante os meses de verão.  A descoberta deixou muitos cientistas coçando suas cabeças, já que estes gás não se encaixa no modelo da atmosfera marciana.  A imagem ao lado mostra o mapa das concentrações de metano no outono (no primeiro ano marciano que foi observado) sobreposto em um mapa de Marte na cor verdadeira.

“Os relatório são extraordinários”, diz Kevin Zahnle, do Centro Ames de Pesquisa – NASA.  “Eles mostram o metano com um tempo de vida de dias ou mesmo semanas na atmosfera marciana, o que não bate com o comportamento conhecido do metano, pelo menos por um fator de 1000“.

Zahnle e seus colegas expressaram alguma dúvidas sérias sobre a existência de metano em Marte, no documento que foi publicado dezembro passado no jornal Icarus.

“O que estamos dizendo é que a evidência não é forte o suficiente para deixarmos de acreditar no comportamento químico conhecido do metano“, ele disse.

“Nós confiamos em nossos resultados“, diz Michael Mumma do Centro de Vôo Espacial Goddard, da NASA, o qual lidera um dos grupos que observaram o metano marciano. “É verdade, a mensuração é difícil, mas não impossível“.

Mumma acha que o documento de Zahnle e seus co-autores foi um ‘desserviço’, assim ele está planejando escrever uma resposta a altura.  “A comunidade precisa entender a fraqueza desse argumento“, diz ele.

Por mais de 40 anos os astrônomos têm encontrado várias indicações de metano em Marte.  Esses relatórios têm sempre gerado muita empolgação, porque eles parecem fornecer uma pista sobre a habitabilidade de nosso vizinho planeta.

“O metano invoca visões de vida em Marte“, explica Sushil Atreya, da Universidade de Michigan.  Isto se deve ao fato de que muito do metano em nosso planeta vem de coisas vivas (ou que eram vivas).

Mas, evidências sólidas do metano marciano com espectroscopia infravermelha somente surgiu há oito anos, em 2003, quando Mumma e sua equipe captou assinaturas de metano obtidas pelo Telescópio Infravermelho da NASA, no Havaí.  O metano foi localizado em nuvens, ou ‘colunas de gás’, sobre certas regiões da superfície de Marte, com uma densidade máxima que alcançava aproximadamente 60 partes por bilhão.

Em 2004,  dois outros relatórios surgiram, os quais também indicaram a presença de metano.  Dados do Mars Express da Agência Espacial Européia (ESA), que começou a orbitar aquele planeta em janeiro de 2004, mostrou sinais de colunas de metano, mas não nas mesmas regiões que a equipe de Mumma encontrou.   Houve uma outra observação através do telescópio havaiano utilizado por uma equipe franco-canadense, mas não obteve uma resolução espacial suficiente para detectar as colunas de gás.

A equipe de Mumma fez sua própria observação em 2006, quando a órbita de Marte novamente permitiu a detecção do gás metano a partir da Terra.  Porém, durante três anos, todos os sinais de metano tinham desaparecido, como foi relatado em um documento publicado no Science em 2009.  As implicações são de que o metano é uma ocorrência sazonal, talvez coincidindo com os verões do planeta vermelho.

Mumma e seus colegas estimaram que as colunas maiores de metano em Marte requereriam uma fonte que liberasse o gás em taxas comparáveis aos maiores vazamentos de hidrocarbonetos do nosso planeta, que estão no estado da Califórnia, EUA.  Embora o metano seja associado à vida, os processos geoquímicos poderiam potencialmente produzir estes níveis do gás em Marte.  Ainda há muito debate sobre qual seria a fonte mais provável.

O maior mistério para ser resolvido é o desaparecimento rápido do metano em Marte.  Modelos da atmosfera marciana estimam que uma molécula de metano deveria sobreviver uma média de 300 anos antes de ser destruída por um processo fotoquímico.

Contudo, uma análise dos dados sugere que o metano está sendo removido da atmosfera em questão de meses, ou até semanas.

Zahnle e seus colegas investigaram o quão difícil seria incluir um ‘dreno’ grande o suficiente para engolir todas as colunas de metano observadas  em um curto período de tempo.  Eles concluíram que qualquer processo químico capaz de devorar o metano poderia completamente esculhambar com o ‘orçamento’ químico do planeta, em particular com o oxigênio disponível.

“A oxidação do metano poderia aniquilar todo o oxigênio da atmosfera de Marte em 10.000 anos“, diz Zahnle.

“Embora os detalhes dos argumentos de Zahnle, et al,  são debatíveis, sua idéia básica sobre a não plausabilidade da grande abundância e da vida curta do metano é muito sólida“, diz Atreya .

Mumma está ciente que suas observações não batem com o cenário estabelecido de Marte. “Mas uma medição é uma medição“, ele diz.

Certamente, é possível que Mumma e os outros encontraram o ‘fato’ que irá demandar a revisão dos atuais modelos de Marte, mas Zahnle e outros não estão convencidos de que este seja o caso, devido às dificuldades em se observar o metano de Marte.

De acordo com suas argumentações, as medições da sonda são sofríveis devido à pobre resolução espectral, que torna difícil  a detecção das linhas de absorção que identificam o metano dentro desta gama.  Por outro lado, as observações a partir da Terra têm uma resolução suficientemente alta, porém elas são perturbadas pela atmosfera de nosso planeta, a qual é cheia de linhas de absorção.

Para melhor explicar este ponto, imagine-se procurando por uma flor rosa, através de óculos com lentes da mesma cor: a luz que você quer encontrar é absorvida antes de você enxergar a flor.  As assinaturas do metano marciano tipicamente estão na zona infravermelha do espectro, onde a nossa atmosfera é altamente absorvente.

Existem alguns truques que os astrônomos que fazem observações a partir da Terra usam.  Para começar, eles não observam Marte quando o planeta está se movendo em nossa direção, ou se afastando.  Isto evita o efeito Doppler na luz marciana, fazendo assim as linhas do metano um pouco mais identificáveis.

Ainda assim, observadores devem construir modelos para tentar subtrair a contaminação da atmosfera terrestre nas leituras. Para isto, deve-se cuidadosamente levar em consideração todas as moléculas que possam estar absorvendo a luz.

“O metano que Mumma e os outros vêem não é de uma medição crua, mas sim de uma medição filtrada através de um sofisticado, mas imperfeito modelo da atmosfera da Terra“, diz Zahnle.

Ele e seus coautores contendam que estes modelos podem estar incorretamente levando em consideração os efeitos do metano de carbono-13.  A maioria do metano em nossa atmosfera é feita de carbono-12, mas um pequena quantidade contem o isótopo carbono-13, que é mais pesado.

As linhas de absorção do metano de carbono-13 da Terra ficam exatamente onde a equipe de Mumma alega ter detectado a assinatura do metano marciano.  A equipe de Zahnle não acha que isto é uma coincidência.  Eles argumentam que o metano de carbono-13 está fornecendo um sinal falso do metano marciano.

Mumma discorda.  Ele diz que se eles estão subestimando o metano de carbono-13, então este sinal falso deveria se mostrar em todos os dados processados, mas isto não ocorre.

“Você precisa de um modelo muito sofisticado para extrair o sinal terrestre“, diz Mumma. “Achamos que nossos modelos de multicamadas são os mais avançados do mundo para esta região do espectro“.

Além disso, ele diz que  o sinal de metano muda à medida que eles olham em diferentes regiões de Marte. Este tipo de variação espacial não seria esperado se o sinal ocorresse devido à absorção de nossa atmosfera.

Mark Allen do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, tem seguido o debate e ele acha que Mumma tem efetivamente respondido às dúvidas sobre a análise espectroscópica de sua equipe.

O ponto de vista de Allen é o de que as colunas de metano que eram visíveis em 2003, rapidamente se espalharam de tal forma que o gás não mais é denso o suficiente para ser detectado.

“Assim, o metano não desapareceu devido a um tempo de vida química curta“, diz Allen.

Atreya tem uma opinião diferente sobre este assunto.  Ele acha que as alegações das variações sazonais nas concentrações do metano são “bem duvidosas“.  Ele acredita que uma quantidade relativamente pequena de metano tem sido observada, mas os dados atuais parecem consistentes com ele sendo essencialmente distribuído pelo planeta de forma uniforme.

“Na ausência de variabilidade temporal e espacial rápidas, não haveria a necessidade de invocar uma destruição exótica, ou mecanismos de liberação“, diz Atreya.

A maior parte da comunidade está sendo cautelosa e não está tomando partido no debate, de acordo com Atreya.  Eles estão esperando pelas missões vindouras para decidirem quem realmente está certo.

A resposta pode vir da sonda Mars Science Laboratory da NASA, chamada de Curiosity, ou Curiosidade em português.  Ela está agendada para aterrissar em Marte em agosto de 2012, carregando consigo um conjunto chamado de Sample Analysis at Mars – SAM, ou em português, Análise de Amostra em Marte, que deverá mensurar uma multitude de traços constituintes e isótopos de amostras de gás e de sólidos.  Dois dos instrumentos do SAM, o espectrómetro laser ajustável e o espectrómetro de massa  quadripolar, poderiam potencialmente detectar um pequeno sopro de metano — ao nível de 1 parte por bilhão, ou até menos — no ar ao redor da site da sonda, na cratera de Gale.

Um teste mais completo está planejado para 2016, com a sonda ExoMars Trace Gas (TGO), que será parte de uma missão dupla da NASA em conjunto com a ESA.  O TGO irá fazer varreduras da atmosfera à procura de gases exóticos, tais como o metano.

Allen diz que muitas pessoas estão presumindo que a única motivação para o TGO é a de confirmar a presença de metano, mas a sonda também irá executar outros experimentos importantes.

Zahnle questiona se todos os esforços para procurar por metano em Marte valerão a pena no final, “mas dada a maneira com que a história avança, isto deve ser feito“.

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Fonte: www.dailygalaxy.com

Colaboração: Isaías Balthazar