Pianure meridionali glassate all'inizio della primavera. Credito immagine: MSSS / JPL / NASA Clicca per ingrandire
I rilevamenti di metano nell'atmosfera marziana hanno sfidato gli scienziati a trovare una fonte per il gas, che di solito è associato alla vita sulla Terra. Una fonte che può essere esclusa è la storia antica: il metano può sopravvivere solo 600 anni nell'atmosfera marziana prima che la luce del sole lo distrugga.
Se la concentrazione globale di metano su Marte è di 10 ppb, la luce solare distrugge in media 4 grammi di metano ogni secondo. Ciò significa che ogni anno devono essere prodotte circa 126 tonnellate di metano per garantire una concentrazione costante di 10 ppb.
Esiste una possibilità esterna che il metano venga consegnato a Marte da comete, asteroidi o altri detriti dallo spazio. I calcoli mostrano che è probabile che i micrometeoriti forniscano solo 1 chilogrammo di metano all'anno, molto al di sotto del livello di sostituzione di 126 tonnellate. Le comete potrebbero fornire un'enorme quantità di metano, ma l'intervallo tra le principali comete ha un impatto medio di 62 milioni di anni, quindi è improbabile che qualsiasi cometa abbia fornito metano negli ultimi 600 anni.
Se possiamo escludere la consegna di metano, allora il metano deve essere prodotto su Marte. Ma la biologia sorgente o i processi non sono associati alla vita?
Una piccola percentuale del metano terrestre viene prodotta attraverso interazioni non biologiche ("abiogeniche") tra anidride carbonica, acqua calda e alcune rocce. Questo potrebbe accadere su Marte? Forse, afferma James Lyons dell'Institute for Geophysics and Planetary Physics presso l'UCLA.
Queste reazioni richiedono solo roccia, acqua, carbonio e calore, ma su Marte, da dove verrebbe il calore? La superficie del pianeta è fredda come la pietra, con una media di meno 63 gradi C. I vulcani potrebbero essere una fonte di calore. I geologi pensano che l'eruzione più recente su Marte sia stata almeno 1 milione di anni fa - abbastanza recente da suggerire che Marte sia ancora attivo, e quindi caldo sotto la superficie.
Un filo di metano in media 4 grammi al secondo potrebbe provenire da un tale punto caldo geologico. Ma ogni punto caldo marziano deve essere profondo e ben isolato dalla superficie, poiché il sistema di imaging delle emissioni termiche su Marte Odissea non ha trovato luoghi che siano almeno 15 gradi più caldi dell'ambiente circostante. Tuttavia, Lyons pensa che sia ancora possibile che un profondo corpo di magma possa fornire il calore.
In un modello al computer di geologia marziana semplificata, un corpo rinfrescante di magma profondo 10 chilometri, largo 1 chilometro e lungo 10 chilometri ha creato la temperatura da 375 a 450 gradi C che guida la generazione di metano abiogena sulle creste oceaniche della Terra. Un tale corpo di roccia calda, dice Lyons, "è perfettamente sensato, non c'è nulla di strano al riguardo", perché probabilmente Marte trattiene un po 'di calore dalla formazione planetaria, proprio come la Terra.
"Ci incoraggia a pensare che questo sia uno scenario plausibile per spiegare il metano su Marte, e non vedremmo la firma di quella diga (corpo di roccia calda) in superficie", afferma Lyons. "Questo è l'angolo che stiamo perseguendo; è la spiegazione più semplice e diretta per il metano rilevato. "
Sebbene nessuno possa escludere fonti abiogeniche per il metano su Marte, quando trovi metano sulla Terra, di solito stai vedendo il lavoro di metanogeni, antichi microbi anaerobici che trasformano carbonio e idrogeno in metano. I metanogeni potrebbero vivere su Marte?
Per scoprirlo, Timothy Kral, professore associato di scienze biologiche all'Università dell'Arkansas, ha iniziato a coltivare cinque tipi di metanogeni 12 anni fa in un terreno vulcanico scelto per simulare il suolo marziano. Ora ha dimostrato che i metanogeni possono sopravvivere per anni sul terreno granulare a basso contenuto di nutrienti, anche se quando sono cresciuti in condizioni simili a Marte, a solo il 2% della pressione atmosferica della Terra, si seccano e rimangono dormienti dopo un paio di settimane.
“Il terreno tende ad asciugarsi e siamo riusciti a trovare cellule vitali; sono ancora vivi, ma non producono più metano ", afferma Kral.
I metanogeni hanno bisogno di una fonte costante di anidride carbonica e idrogeno. Mentre l'anidride carbonica è abbondante su Marte, "l'idrogeno è un punto interrogativo", afferma Kral.
Vladimir Krasnopolsky, professore di ricerca presso la Catholic University of America a Washington DC, ha rilevato 15 parti per milione di idrogeno molecolare nell'atmosfera di Marte. È possibile che questo idrogeno stia fuggendo da una fonte profonda nell'interno marziano che i metanogeni potrebbero usare.
Se i metanogeni sono profondi all'interno di Marte, il gas metano che producono aumenterebbe lentamente verso la superficie. Alla fine potrebbe raggiungere una condizione di pressione-temperatura dove rimarrebbe intrappolata in cristalli di ghiaccio, formando idrato di metano.
"Se ci fosse una biosfera sotterranea, l'idrato di metano sarebbe una conseguenza inevitabile, se le cose si comportassero come fanno sulla Terra", afferma Stephen Clifford del Lunar and Planetary Institute di Houston, in Texas.
E c'è un vantaggio marginale, aggiunge Clifford. Il metano idrata, "sarebbe una coperta isolante che ridurrebbe sostanzialmente lo spessore del terreno ghiacciato su Marte, da diversi chilometri all'equatore, forse a meno di un chilometro". In altre parole, il metano idrato immagazzinerebbe entrambe le prove della vita e isolerebbe qualsiasi vita rimasta dalle temperature superficiali ultra fredde.
Sebbene i dati sulle condizioni a circa un chilometro al di sotto della superficie marziana siano inesistenti, il quadro crescente della complessità, delle dimensioni e dell'adattabilità della biosfera sotterranea della Terra certamente migliora la possibilità che la vita esista in condizioni comparabili all'interno di Marte. La biosfera sotterranea della Terra è composta in gran parte da microbi, alcuni dei quali vivono a profondità, pressioni e condizioni chimiche una volta ritenute inospitali alla vita.
Nel profondo di Marte potrebbe esserci un posto difficile per guadagnarsi da vivere, ma i metanogeni non sono una scia, dice Kral. "Sono duri, resistenti. Il fatto che siano in circolazione probabilmente dall'inizio della vita sulla Terra, e continuano ad essere la forma di vita predominante sotto la superficie e in profondità negli oceani, significa che sono sopravvissuti, stanno andando molto bene ".
Fonte originale: NASA Astrobiology
