Descubierto un rastro nunca visto del oxígeno en Marte

Detectar la luz verde que se produce al interactuar los rayos del sol con los átomos de oxígeno en la atmósfera de la Tierra es relativamente fácil. Millones de plantas aportan este elemento en cantidades suficientes para causar fenómenos como las auroras polares o la raya verde visible, principalmente de noche, desde el espacio. Sin embargo, localizar un fenómeno similar en otros planetas era, hasta ahora, un planteamiento teórico que no cuadraba con las medidas experimentales. Una modificación de la orientación del instrumento NOMAD, a bordo de la misión TGO-ExoMars, de las agencias espaciales europea y rusa, ha conseguido detectar, por primera vez, la raya verde en Marte. Este hallazgo, publicado en Nature Astronomy, permite idear fórmulas para identificar fuentes de oxígeno en otros cuerpos celestes y analizar de forma más precisa la densidad y composición de la atmósfera, algo fundamental para las futuras misiones que prevén el aterrizaje en el planeta rojo.

José Juan López-Moreno, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), comenzó su carrera teorizando sobre el fenómeno de la raya verde en la tesina de licenciatura. La tecnología embarcada en la misión europea a Marte ha permitido confirmar sus hipótesis cuando está a punto de jubilarse, aunque no de retirarse del estudio del espacio exterior. “Nunca se había visto, salvo en Venus”, afirma el astrofísico, que ha colaborado desde España en el hallazgo.

La luz del sol interactúa con los átomos que componen la atmósfera y generan distintas longitudes de onda según el elemento químico que sea excitado por los rayos. En el caso del oxígeno, el resultado es una raya verde que se usa como señal de la existencia de un gas fundamental para la vida.

“El descubrimiento de la presencia de la línea verde del oxígeno atómico en la atmósfera de Marte abre una ventana para el estudio del comportamiento de esta y la fotoquímica de este planeta”, explica López-Moreno.

La detección ha sido posible gracias a un cambio en la orientación del rastreador de gases del NOMAD, uno de los instrumentos que orbita Marte desde 2016 como parte de la misión europea ExoMars. Este dispositivo observa en vertical las columnas de nubes, polvo y ozono en la cara iluminada de Marte. El cambio de orientación para mirar al limbo del planeta ha permitido el hallazgo de oxígeno a 80 y 120 kilómetros de altura.

Nuestra descripción de los mecanismos de excitación del oxígeno atmosférico es correcta en un ambiente bien diferente al terrestre y, por tanto, exportable a otros mundos

Miguel Ángel López-Valverde, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía

“Era esperable [ya que los modelos teóricos lo prevén], pero difícil de observar. Por fin la hemos encontrado, afirma Miguel Ángel López-Valverde, también investigador del IAA en una comunicación del CSIC. “Nuestra descripción de los mecanismos de excitación del oxígeno atmosférico es correcta en un ambiente bien diferente del terrestre y, por tanto, exportables a otros mundos”, comenta en referencia a la importancia del hallazgo para buscar oxígeno en otros cuerpos celestes.

“Hemos encontrado una nueva y más precisa forma de medir las concentraciones de oxígeno y el perfil de estas. Podemos hacer un seguimiento de la estructura de la atmósfera a partir del producto de la radiación solar. Antes se usaba el NOMAD para medir en vertical, pero ahora, al mirar también al limbo, hemos descubierto más información de las capas. No buscábamos la raya verde sino ozono y otros elementos, pero el hallazgo es fundamental”, añade López-Moreno.

Sin signos de vida en Marte

El descubrimiento en el que ha colaborado el IAA no supone que haya un bosque inadvertido en Marte. Los investigadores concluyen que la raya verde se produce por la disociación de las moléculas de dióxido de carbono, las más abundantes en la atmósfera marciana. Es durante la ruptura de estas moléculas cuando los átomos de oxígeno interactúan con la radiación del sol y generan la luz verdosa.

No es la primera vez que el IAA pone en su sitio a quienes han querido ver rastros de vida en el planeta rojo. Hace un año, la agencia espacial norteamericana (NASA) informó de la detección, por parte el rover Curiosity (el laboratorio móvil situado en la superficie de Marte), de la “mayor cantidad de metano que se haya medido durante la misión”. El metano puede ser de origen orgánico o geológico. La primera hipótesis despertó el sueño de haber detectado indicios de vida en el planeta rojo. Sin embargo, el equipo del mismo orbitador que ahora ha descubierto el rastro del oxígeno lo desmintió. “No hay metano en Marte ni lo ha habido en los últimos 350 años”, afirmó entonces López-Moreno.

Una investigación publicada en Nature y avalada por casi medio centenar de científicos reflejó que las mediciones publicadas por la NASA “contradicen la física atmosférica más elemental, ya que es imposible que solo esté concentrado en una zona”, según López-Moreno. Se pudo tratar de un error en la lectura de la espectrografía o que la fuente del gas sea el propio rover Curiosity, ya que puede concentrar hasta 1.000 veces más metano que el que pudiera existir en la atmósfera.

Pero más allá de la existencia de vestigios de vida o de gases fundamentales para la vida, el hallazgo de la raya verde ha desvelado, además de la validez de los modelos de física atómica, una nueva forma de aplicar la técnica que lo ha hecho posible en la Tierra y en otros planetas para precisar la composición atmosférica en zonas inaccesibles para las mediciones directas. “Una vez más, la exploración espacial ha permitido resolver problemas de otra forma irresolubles”, destaca López-Moreno.

Si la línea verde en un exoplaneta fuese mucho más intensa que la emisión que acabamos de descubrir en Marte, comparable o mayor que la intensidad observada en la Tierra, podría ser un indicador indirecto de algún tipo de vida

Miguel Ángel López-Valverde

“Puede tener gran interés para el estudio de las atmósferas de los planetas en otros sistemas solares y la búsqueda de señales de vida. Si la línea verde en un exoplaneta fuese mucho más intensa que la emisión que acabamos de descubrir en Marte, comparable o mayor que la intensidad observada en la Tierra, podría ser un indicador indirecto de algún tipo de vida capaz de realizar algún tipo de fotosíntesis”, apunta Miguel Ángel López-Valverde.

“Además, conocer el comportamiento y la composición de la atmósfera es fundamental, por ejemplo, para conocer la distribución de la presión, un elemento fundamental para planificar los aterrizajes”, añade López-Moreno.

El objetivo principal de la segunda parte de la misión ExoMars, que despegará en 2022, tras un aplazamiento, es situar en el planeta el rover Rosalind Franklin, que incluye un perforador de la superficie y un laboratorio de búsqueda de vida presente o pasada.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aquí a nuestra Newsletter