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A busca do metano, acaloradamente contestada, nos aproxima de encontrar vida em Marte

A busca do metano, acaloradamente contestada, nos aproxima de encontrar vida em Marte

Em novas amostras tiradas em Marte na semana passada, Rover Curiosity da NASA detectou um alto nível de metano no ar, oferecendo novas evidências de possível vida no planeta vermelho e adicionando ao fascinante - e surpreendentemente controverso - mistério de explosões repentinas e inesperadas de gás metano em Marte.

O Curiosity Rover da NASA sentiu o cheiro, mas quem o tratou?

Curiosidade da NASAAndarilho tirou amostras de ar na quarta-feira desta semana que revelou um nível surpreendentemente alto de metano, de acordo com um novo relatório da New York Times, alto o suficiente para chamar a atenção de Rover Curiosity da NASA equipe, que reorganizou o trabalho deste fim de semana para voltar e ter Curiosidade pegue outra amostra para confirmar esta leitura inicial.

“Dado este resultado surpreendente, reorganizamos o fim de semana para realizar um experimento de acompanhamento”, escreveu Ashwin R. Vasavada, um cientista de projeto da Curiosidade missão, em um e-mail para a equipe científica obtido por Os tempos. As instruções foram enviadas para o Rover curiosidade na sexta-feira, com resultados esperados de volta na segunda-feira. NASA ainda não anunciou formalmente nenhuma conclusão, mas reconheceu as leituras em um comunicado no sábado.

"Para manter a integridade científica", disse um porta-voz da agência, de acordo com Os tempos relatório, "a equipe científica do projeto continuará a analisar os dados antes de confirmar os resultados.”

Por que realmente queremos saber quem fica peidando em Marte

Por que o nível de metano tão entusiasmados os cientistas em Laboratório de propulsão a jato da NASA (JPL) é aquele metano aqui na Terra, é predominantemente um subproduto residual de vários processos vitais, liberado por micróbios unicelulares e mamíferos gasosos. Os dois estão relacionados, pois as bactérias em nosso intestino produzem o gás que se acumula em nossos sistemas, que é então expelido em explosões concentradas - geralmente em elevadores ou ao fazer uma apresentação para uma sala cheia de seus colegas.

"Marte é sobre vida, não geologia, por mais interessante que seja." - Seth Shostak, SETI Institute

O mesmo processo pode estar funcionando em Marte, se essas leituras estiverem corretas. Os cientistas não viram nada que sugira que existe vida na superfície do planeta. Abaixo da superfície, entretanto, bactérias e outros micróbios poderiam viver, enterrados nas profundezas do solo marciano, onde não seríamos capazes de vê-los, mas poderíamos ser capazes de cheirá-los.

Se eles fossem como organismos aqui na Terra, estariam vomitando metano assim como a bactéria em nosso intestino, metano que acabaria por subir pelo solo.

Metano não é exclusivamente um processo biológico, no entanto. Assim chamado 'metano abiótico'pode ser produzida como resultado de reações químicas naturais entre a água e as rochas compostas, pelo menos em parte, de carbono. Esses bolsões de gás acabariam por vazar através da rocha e do solo acima da superfície, onde seria liberado em uma 'explosão' semelhante que caracterizaria 'metano biótico', ou aquela produzida por organismos biológicos.

O mistério do metano de Marte é um melodrama inesperadamente intrigante

Uma das coisas importantes sobre o metano é que ele se decompõe muito rapidamente quando atinge a atmosfera e é exposto à luz solar, geralmente em apenas alguns séculos. Embora séculos possam ser muito tempo na vida de um ser humano, geologicamente ele mal mede nada. Níveis significativos de metano significaria que tudo o que o produziu não poderia ser mais do que um alguns séculos de idade, em seu mais antigo.

As chances de encontrar uma quantidade significativa de metanoem Marte emitido por micróbios a alguns séculos atrás que então todos morreram imediatamente depois é ainda mais improvável do que eles já existiram em primeiro lugar, então podemos ter certeza de que se metano biótico foram encontrados, seria uma evidência muito forte de um biosfera ativa, não aquele que pode ter morrido há milhões ou mesmo milhares de anos atrás.

Nesse contexto, então, em 2003, Dr. Michael Mumma, do Goddard Space Flight Center da NASA, liderou um projeto de pesquisa em busca de metano em Marte quando fizeram uma descoberta surpreendente. Usando dois conjuntos de telescópios baseados na Terra, juntamente com um Orbitador de Marte, eles viram o que parecia ser enorme plumas de metano na superfície de Marte que mede até 45 partes por bilhão.

Eles seguiram o pluma de metano por cerca de dois anos antes de desaparecer, finalmente desaparecendo abaixo da sensibilidade de seus instrumentos em 2005. Desde isso metano deveria ter persistido nas atmosferas por séculos, isso levou Mamãe e seus colegas à conclusão incomum, publicada em um 2009 papel, que algo em Marte estava produzindo uma grande quantidade de metano mas essa outra coisa o estava destruindo quase tão logo foi produzido, um fenômeno que não foi observado na Terra.

A expectativa cresce para a missão curiosidade

Isso causou muita expectativa antes do Curiosidade missão, que foi equipada com instrumentos que inicialmente podiam detectar tão poucos quanto seis partes por bilhão do metano quando pousou na superfície de Marte dentro 2012. Não surpreendentemente, logo após o pouso, ele começou a respirar profundamente robótico e a verificar se metano.

Ele supostamente encontroumetano quase imediatamente, levando a uma grande excitação - até que alguém percebeu que o metanoCuriosidade encontrado foi na verdade metano da atmosfera da Terra que acompanhou Curiosidade para Marte. Dispersando e bombeando a atmosfera restante da Terra ao redor do rover, eles mediram novamente e o metano as leituras tinham desaparecido.

o seis partes por bilhão limite era crucial, pois isso teria marcado o nível onde o metano de Da mamãePluma de 45 partes por bilhão teria resolvido se fosse distribuído uniformemente por todo o Atmosfera marciana, que é o que naturalmente esperaríamos que acontecesse. o Curiosidade equipe refinou seu equipamento de detecção de metano ainda mais, aumentando sua sensibilidade a 1,3 partes por bilhão, e ainda assim, nada.

Leituras de Mumma de 2003 tinha sido uma grande fonte de contenção nos anos desde que ele e sua equipe publicaram suas descobertas, então Curiosidade era, de muitas maneiras, considerado o árbitro final dessa controvérsia. Christopher R. Webster, um cientista do JPL da NASA na equipe Curiosity, disse Os tempos em 2013 que “[muitas] pessoas ficaram entusiasmadas e começaram a trabalhar [nas medições de 2003]. Foi um resultado muito importante, pela magnitude do metano.”

Portanto, a conclusão a que chegou Equipe curiosidade veio como um grande golpe para muitos quando publicaram suas descobertas no outono de 2013 este Curiosidade não conseguiu encontrar metano em Marte acima 1,3 partes por bilhão, acabando com as esperanças de inúmeros cientistas e não cientistas de que Marte poderia ser o lar de um biosfera ativa de micróbios.

The Academic Pile-On Começa

"A certeza de que metano é que irá embora ", Kevin Zahnle, um planetologista da Da NASA Centro de Pesquisa Ames que não trabalhou em Curiosidade, contou Revista científicapara Setembro de 2013 história sobre o marcianometano-flare-up então em andamento na Terra.

A publicação do Curiosidade relatar que não havia nenhum detectável metano em Marte foi a rajada de abertura de uma corrida profissional unilateral de Descobertas de Mumma em 2003, e em algum grau a reputação dele.

Os tempos estendeu a mão para Mamãe para comentar sobre o artigo que afundou sua teoria logo após ser anunciada. Mamãe manteve suas descobertas, como faria pelos próximos dois anos.

"[Mamãe] disse que agora acreditava que metano em Marte foi episódico, " Os tempos relato lido, "liberado em grandes plumas e então rapidamente destruído. Ele sugeriu, meio brincando, que poderia haver enormes colônias de metano-comendo micróbios em Marte que eliminaram o gás do ar. "

Dr. Sushil K. Atreya, um membro da equipe de ciências da Universidade de Michigan, supostamente pensou que poderia haver algo para Teoria da mamãe no início. A partir de Os tempos relatório: "Dr. Atreya do Equipe curiosidade disse que originalmente pensava que produtos químicos altamente reativos no marciano superfície pode estar destruindo metano, Como Dra. Mamãe imaginado. Mas 'isso não está dando certo,' Dr. Atreya disse."

Mamãe nunca alegou saber porque grandes quantidades de metano apareceria de repente e desapareceria em menos de dois anos, só que isso é o que ele e sua equipe viram em 2003.

"Dra. Mamãe reconhecido," Os tempos relatou, "que ele não conseguiu identificar nenhum fenômeno que explicasse por que plumas de metano jorrou naquele ano, mas não mais recentemente, ou como metano poderia ser destruído muito mais rapidamente em Marte do que em Terra."

"'Marte pode não estar operando da mesma maneira ', disse ele. 'É um quebra-cabeça.' ”

Mamãe apontou que nada que Curiosidade reportado de volta ao Equipe curiosidade contradisse de fato o seu teoria, porque se o metano estavam sendo quebrados rapidamente - em apenas0.4 anos e em não mais que 4 anos, como seu Jornal de 2009 sobre o assunto argumenta - o metano níveis detectados em Marte seria mais ou menos como Curiosidade encontrei-os.

"Tão longe [Curiosidade Os resultados do Tunable Laser Spectrometer] não desafiam nada que dissemos no Jornal de 2009," Mamãe disse, de acordo comRevista científica.

Em uma entrevista com Geografia nacional depois de Curiosidade do time Anúncio de 2013, Mamãe disse "[t] ses descobertas são realmente consistentes com nossos resultados. Relatamos que metano lançamentos são provavelmente esporádicos e que o metano é rapidamente eliminado na atmosfera. "

"A boa notícia aqui", acrescentou ele, "é que o instrumento móvel projetado para detectar metano está funcionando e esperamos continuar monitorando no futuro. "

Webster rejeitou esta teoria, dizendo Geografia nacional este "[m]etano é um gás muito conhecido e bastante estável. Sabemos quanto tempo dura e como é destruído ao longo de décadas. "

o Artigo da equipe curiosidade disputado diretamente Reivindicação de Mumma em 2009 este metano deve estar quebrando em uma taxa acelerada em Marte por alguns processo desconhecido, concluindo que "[com] uma expectativa de vida fotoquímica do metano no marciano atmosfera de centenas de anos, atualmente não permanece nenhuma explicação aceita para a existência e distribuição dos plumas, nem do aparente desaparecimento de metano sobre o últimos anos."

Webster estava confiante de que o metano Mumma e sua equipe viu que simplesmente não estava lá. "Cada vez que olhávamos, nunca víamos", disse ele O Independente, depois contando Revista científica este Teoria da mamãe "requer física e química desconhecidas." Neste último ponto, Mamãe totalmente de acordo, Revista científica devidamente apontado na época, uma vez que essa era a conclusão lógica a ser tirada de seu Jornal de 2009.

Dr. Atreya, que foi coautor do Papel de 2013, disse em um NASAcomunicado de imprensa anunciando as descobertas da equipe Curosity que sem um processo que eles poderiam realmente ver e estudar isso leva metano fora da atmosfera rapidamente, tudo o que puderam fazer foi seguir as leituras de Curiosidade, qual Atreya senti a questão de metano em Marte mais ou menos para descansar.

"Não há maneira conhecida de metano desaparecer rapidamente da atmosfera ", disse Atreya."Metano é persistente. Isso duraria centenas de anos no Atmosfera marciana. Sem uma maneira de retirá-lo da atmosfera mais rapidamente, nossas medições indicam que não pode haver muito metano sendo colocado no atmosfera de qualquer mecanismo, se biologia, geologia, ou por degradação ultravioleta de orgânicos entregue pela queda de meteoritos ou partículas de poeira interplanetária. "

No nível atual de partes por bilhão eles estavam vendo, não mais do que 10 a 20 toneladas de metano poderia estar entrando em A atmosfera de Marte todos os anos, qual é 50 milhões de vezes menos do que a quantia entrando em Todos os anos da terra.

Webster concluiu finalmente: "Teria sido emocionante encontrar metano, mas temos grande confiança em nossas medições, e o progresso na expansão do conhecimento é o que realmente importa. Medimos repetidamente de Primavera marciana para fim do verão, mas sem detecção de metano."

Aparentemente, não querendo deixar uma faca no estômago sem torção, Os tempos relatório em Setembro de 2013 chutou um pouco mais de sujeira em uma cova que enchia rapidamente - escrevendo um epitáfio para Teoria da mamãe da erupção localizada e súbita e desaparecimento de metano em Marte: "[uma] explicação mais simples seria que havia nunca muito no caminho de metano - ou micróbios - em Marte."

Enquanto isso, de volta a Marte ...

Mesmo antes de tudo isso acontecer, no entanto, o Equipe curiosidade já tinha refinado Instrumentos da curiosidade além do 1,3 partes por bilhão limiar, alcançando uma sensibilidade de 0,7 partes por bilhão. Dentro Julho de 2013, apenas um poucos meses antes da publicação de Artigo da equipe curiosidade, a Rover curiosidade sentiu o primeiro cheiro de metano.

Em 0,7 partes por bilhão, o detectado metano no ar estava metade da quantia por volume que o Equipe curiosidade estavam esperando encontrar.

Todo mundo esperava que houvesse alguns nível de metano detectável em Marte. Metano é um subproduto de reações químicas na atmosfera à medida que a poeira espacial em queda interage com a radiação ultravioleta do sol, produzindo um nível de fundo de metano no ar, que se tornou o metano 'teto' no papel o Equipe curiosidade iria publicar apenas alguns meses depois.

este teto também influencia a destruição natural de metano na atmosfera pelo sol ao longo do tempo, portanto, embora leituras tão baixas não indiquem que algo estava produzindo ativamente metano em Marte, parecia mostrar outra coisa: algo além do sol parecia estar quebrando e destruindo o metano na atmosfera Mais rápido que o sol iria por conta própria.

Nessa mesma época, eles também obtiveram um nível mais alto de metano do que o teto assumido, mas que caiu pela metade dentro cerca de uma semana. o margem de erro pois suas leituras tornavam difícil dizer com certeza o que tinham acabado de ver, portanto, incapazes de fazer uma determinação sobre o nível abaixo do esperado de metano de fundo e a pontada anômala dentro Leituras de curiosidade, como cientistas, tudo o que eles realmente podiam fazer era ir com os dados que sabiam era válido, que mostrou sem níveis significativos de metano em Marte.

o Rover curiosidade continuou em sua missão, avançando lentamente em direção Mount Sharp e realizar outro teste importante ao longo do caminho; mas para o próximos quatro meses, nenhum outro metano leituras foram feitas.

Então, em novembro de 2013--somente dois meses depois de anunciar isso Curiosidade tinha encontrado sem metano em Marte e começando uma pesquisa científica bastante difícil nas páginas de revistas científicas populares -, o Equipe curiosidade instruído Curiosidade para fazer outra medição do ar circundante.

Tendo acabei de publicar um artigoque declarou quenenhum metano foi encontrado em Marte -e repetidamente reprimindo a ideia de que explosões significativas e localizadas de metano apareceram esporadicamente na superfície de Marte - o Equipe curiosidade fiquei surpreso com o que Curiosidade encontrado.

Jogando para trás uma bomba ao Equipe curiosidade de Marte, Curiosidade relatou que detectou um pico dez vezes maior no metano sobre o nível de fundo detectável, uma leitura de sobre 7 partes por bilhão.

As leituras voltaram para o próximos dois meses, mostrando níveis consistentemente altos de metano, antes de cair rapidamente para baixo uma parte por bilhão dentro Janeiro de 2014. Era como uma nuvem enorme de gás metano tinha soprado sobre o Rover curiosidade- alguém pode até chamá-lo de pluma de metano. As novas leituras foram muito além do margem de erro e indicou claramente algo sobre Marte estava produzindo um cientificamente significativo quantidade de metano, a primeira evidência direta que pode haver uma biosfera ativa em Marte Afinal.

O Doce Cheiro da Vindicação Profissional

Dado que nenhuma medição foi feita entre Julho e novembro de 2013, é possível que o bolsa de gás metano a Equipe curiosidade gravado foi ainda maior do que suas medidas refletidas. Dr. Atreya contou Os tempos dentro 2014 que se as leituras anômalas o Equipe curiosidade viu em Julho não eram apenas soluços, mas medidas reais de um pico de metano, essas leituras podem ter feito parte do mesmo nuvem de gás metano eles encontraram em novembro, tomado apenas como o nuvem de gás começou a flutuar sobre o Rover curiosidade enquanto estava sentado Gale Crater.

“Poderia ter acabado seis meses", Disse ele," mas não sabemos disso. "

Por mais tempo que a bolsa de gás durasse, sua emergência rápida e desaparecimento subsequente indica um explosão repentina de metano, consistente com as descobertas da equipe de Mumma uma década mais cedo.

Juntamente com o Equipe curiosidade medições em Julho de 2013 que indicou algo sobre Marte além do sol estava se pondo metano a uma taxa notável, Dr. John Grotzinger, a Curiosidade cientista da missão, disse Os tempos este Teoria da mamãe não poderia mais ser cancelado, pois estava seguindo o Artigo de 2013 da equipe Curiosity.

"Está de volta à mesa," Grotzinger disse.

Quanto a Mamãe, tem-se a sensação de sua satisfação um tanto lítica quando ele disseOs tempos dentro 2014 que as novas descobertas confirmando a existência do suas plumas de metano estavam "agradável."

Depois de pelo menos um ano de ter seu trabalho ridicularizado em várias revistas científicas populares importantes e um estimado jornal revisado por pares, dificilmente você pode culpar Mamãe por dar uma pequena volta da vitória nas páginas do mesmo jornal que dedicou cinco parágrafos de sua história sem metano em Marte em 2013 para realmente trazendo para casa o ponto para os leitores que Trabalho de Mumma de 2003 foi 'provado' inválido pelo Equipe curiosidadeprimeiro - e incorreto - papel.

Essas novas descobertas, Mamãe disse, "confirmou esta realidade surpreendente de que metano é Sendo liberado, esporadicamente, e é sendo destruído rapidamente. Ambos os eventos são surpreendentes. ”

Então, o que significa todo esse metano em Marte?

Se o metano em Marte é abiótico ou biótico, está definitivamente lá e é estranho. Sua presença também nos diz algo novo sobre Marte que não sabíamos antes Mamãe primeiro detectou de volta em 2003.

Enquanto o entusiasmo está focado no potencial que é metano biótico, até metano abiótico indica que pode haver vastos reservatórios de água subterrânea abaixo da superfície, interagindo com formações rochosas contendo carbono e sob intenso calor.

E, além disso, se os depósitos de água subterrânea estiverem entrando em contato com rochas quentes portadoras de carbono e produzindo metano no processo, esses reservatórios subterrâneos podem hospedeiro geotérmico ou mesmo fontes hidrotermais, considerado por muitos como Marco Zero para o gênese da vida microbiana aqui em Terra. O mesmo pode ser verdade para Marte, então eles estariam exatamente onde gostaríamos de começar a procurar vida.

Ainda assim, o metano biótico é claramente o que todos esperam, fazer desta vez a identificação de algo pelo seu peido seria uma surpresa agradável, porque isso significaria que algo Marte está vivo, e essa nós não estamos sozinhos no universo. E se dois planetas no mesmo sistema solar posso dar origem à vida e eles eram independentes um do outro, então por que não incontáveis ​​outros planetas na galáxia?

“Essa é a mitologia”, disse o astrônomo Seth Shostak, do Instituto de Pesquisa de Inteligência Extraterrestre (SETI). “Marte é sobre vida, não geologia, por mais interessante que seja.”

Quanto a leitura de metano da semana passada, era ainda maior do que o Curiosidade encontrado em 2013, medindo em 21 partes por bilhão, mas foi apenas um dos muitos picos detectados ao longo dos anos. Mesmo antes da medição da semana passada, ficou claro que há definitivamente algo estranho sobre o metano em Marte.

Com vários anos de dados disponíveis, Webster e a Equipe curiosidadesupostamente descobriu que o nível de fundo de metano pode mudar com o tempo, entre cerca de 0,5 partes por bilhão e 1,5 partes por bilhão, e que esta variação em metano de fundo pode rastrear o Estações marcianas.

“É muito, muito fascinante e intrigante,” Webstercontou Os tempos em um Relatório 2018 em suas últimas descobertas.

Esse relatório em Os tempos passou a notar que Mamãe acreditava que "o trabalho [da equipe Curiosity] foi feito com cuidado e confirma os baixos níveis de fundo, mas que ele ainda não estava convencido da sazonalidade das variações" dos níveis de fundo de metano em Marte este Webster e a Equipe curiosidade estava relatando.


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