Em Marte, metano pode ser trancado em armadilhas de sal

Desde 2004, várias missões espaciais mostraram que Marte tem excesso de produção de metano. Sua presença é de grande interesse para a astrobiologia: na Terra, a maior parte do metano é produzida por seres vivos, então a abundância de metano poderia potencialmente indicar a presença de vida microbiana no planeta Marte.

Uma vista do rover Curiosity na cratera Gale em 2013. Imagem: NASA/JPL-Caltech/MSSS

O instrumento Sample Analysys at Mars (SAM) da NASA a bordo do rover Curiosity da NASA já detectou que o metano na cratera Gale aparece à noite e desaparece durante o dia, está sujeito a flutuações sazonais e às vezes atinge níveis tão altos quanto 40 vezes o normal. Surpreendentemente, no entanto, ele não se acumula na atmosfera: o ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA, enviado a Marte especificamente para estudar sua atmosfera, não detectou metano.

Ainda não sabemos o motivo da presença de tanto metano, embora várias hipóteses tenham sido levantadas sobre sua origem e explicações para seu comportamento. Agora, uma equipe de pesquisa da Nasa liderada por Alexander Pavlov Goddard, da Nasa, teve uma nova ideia: o metano, independentemente de como é produzido, poderia ser selado sob o sal solidificado formado no regolito marciano.

Pesquisa sobre sal como armadilha de metano

Os pesquisadores testaram em laboratório se essas "armadilhas de gás" poderiam se formar em condições marcianas em regolito marciano raso devido à migração de sal no solo congelado. Os experimentos foram realizados em várias amostras de solo permafrost em uma câmara simulando o ambiente marciano, com concentrações variáveis de sais de perclorato e água.

Na câmara, as amostras foram mantidas a uma temperatura de -20°C a 10°C, a uma pressão de dióxido de carbono de 8 a 10 mbar. Os pesquisadores então bombearam periodicamente gás neon, usado como análogo do metano, sob a amostra de solo.

O espécime de regolito marciano artificial, um "solo" de escombros e poeira, é um dos cinco aos quais os cientistas adicionaram concentrações variadas de um sal chamado perclorato, que é difundido em Marte. Cada amostra foi exposta a condições semelhantes às de Marte. Os caroços quebradiços na amostra acima mostram que a induração do sal não se formou nela devido a uma concentração muito baixa. Crédito: NASA/Alexander Pavlov

Assim, eles descobriram que, em uma ampla gama de parâmetros do solo marciano, o sal pode reter gás por um período relativamente curto de tempo (3 a 13 dias). Isto é assumindo que o solo contém 5-10% de sal de perclorato. Tal mecanismo poderia realmente prender o neon (metano em Marte) no solo alguns milibares acima da pressão atmosférica marciana e, em seguida, liberá-lo assim que a armadilha for quebrada.

Uma resposta, muitas perguntas

Os resultados dos experimentos mostram que, em condições semelhantes às de Marte, o solo salgado pode cimentar e formar uma forte camada estanque ao gás. O metano e outros voláteis podem se acumular embaixo.

Assim, as flutuações sazonais de gás observadas por várias missões e as explosões periódicas de metano na cratera Gale registradas pelo Curiosity podem ser causadas por uma liberação repentina de metano de armadilhas de gás no solo quando o rover o destrói movendo-se ou invadindo. Ou quando a temperatura sobe durante a estação quente ou o dia, enfraquecendo o sal.

Hoje, no entanto, a cratera Gale provavelmente não tem solo congelado como o permafrost. As focas podem ter se formado há muito tempo, sugerem os cientistas, quando o ambiente era mais frio e o solo estava congelado. Isso precisa ser verificado.

Além disso, a concentração de sal na qual os experimentos foram bem-sucedidos é muito maior do que a medida pelo Curiosity na cratera Gale. O regolito é rico em outro tipo de mineral de sal chamado sulfatos, que a equipe de Pavlov quer testar se eles são capazes de reter metano da mesma maneira.

Mais medições de metano são necessárias para continuar a pesquisa. O SAM a bordo do Curiosity já os está conduzindo, mas na maioria das vezes está ocupado com sua principal tarefa de perfurar a superfície, coletar amostras e analisar sua composição química. Uma nova geração de instrumentos montados na superfície será necessária para medir continuamente o metano em muitos pontos de Marte. Isso fornecerá respostas para perguntas cada vez mais específicas.

O estudo, publicado no Journal of Geophysical Research: Planets, pode ser encontrado aqui.