¿Es posible que Curiosity Rover haya medido su propio metano o haya fallado al hacer la espectrometría?

La NASA publicó en junio pasado que se midieron altas concentraciones de metano en Marte .

Esta semana, el rover Curiosity Mars de la NASA encontró un resultado sorprendente: la mayor cantidad de metano jamás medida durante la misión: alrededor de 21 partes por mil millones de unidades por volumen (ppbv).

Sin embargo, hoy me ha sorprendido esta noticia de la prensa española ya que se titula: "No hay metano en Marte ni lo ha habido en los últimos 350 años".

Señalan este artículo sobre ESA Exomars , publicado en Nature , donde dicen que ESA no ha detectado metano:

"No detectamos metano en un rango de latitudes en ambos hemisferios, obteniendo un límite superior para el metano de alrededor de 0,05 partes por mil millones en volumen, que es de 10 a 100 veces más bajo que las detecciones positivas reportadas previamente" (Korablev et al., 2019).

En la entrevista, el científico español de la ESA puso en duda la medida de la NASA:

“Estaría encantado de encontrar metano en Marte. Y si fuera de origen biológico, mejor que mejor. Pero si lo hubiera habido en los últimos 350 años, estaría por todo el planeta y NOMAD lo habría detectado . las mediciones del Curiosity es capaz de confirmar el origen del metano que dicen haber registrado.Lo que las observaciones realizadas desde telescopios terrestres han detectado es una asimetría, una irregularidad que han interpretado como metano marciano.Pero las mediciones publicadas contradicen las más elementales observaciones atmosféricas. la física ya que es imposible que sólo se concentre en un área", advierte López Moreno.

El científico del equipo europeo y ruso cree que podría ser un error en la lectura de la espectrografía o que no han identificado que la fuente del gas es el propio rover Curiosity , ya que puede concentrar hasta 1.000 veces más metano del que podría. existen en la atmósfera.

Traducción por Google del artículo en español

¿Es posible que Curiosity haya medido su propio rastro o haya fallado en la espectrometría, como sugiere el científico de la ESA, cuando la NASA afirmó haber encontrado metano en Marte?

- Korablev, O. et al. (2019) : "No se detectó metano en Marte a partir de las primeras observaciones de ExoMars Trace Gas Orbiter". Naturaleza 568 , páginas 517–520

El artículo del periódico suizo nzz.ch/wissenschaft/… (en alemán) especula que el suelo marciano contiene una cierta cantidad de hidrato de metano, que es liberado (por compresión mecánica) por el rover cuando pasa sobre un lugar que lo tiene. Esta fuente muy local, combinada con una rápida dilución en la atmósfera marciana, podría explicar la naturaleza puntiaguda de las mediciones y el hecho de que los detectores orbitales no detecten nada.
Se planteó una pregunta similar en 2013 sobre por qué las observaciones de metano terrestres eran más altas que lo que Curiosity estaba midiendo desde la superficie: space.stackexchange.com/questions/2133/…
@guntram interesante, pero ¿de dónde viene el hidrato de metano? Tales preguntas implican que tenemos que mirar más allá del mecanismo inmediato para llegar al fondo del asunto.
@Óscar Lanzi. Los clatratos de metano se pueden formar inorgánicamente. Que necesita agua y una fuente de hidrolisis que pueden ser terremotos. El hecho de que Marte haya soltado su agua no significa que no haya CH4 en el suelo.
Tenga en cuenta, "puede ser". Esa es la pregunta del millón de dólares. Para obtener más información, Marte 2020 se centrará químicamente en la materia orgánica del suelo, no en el metano de la atmósfera.
@Oscar Lanzi Esta pregunta apunta a la radiolisis por fricción para formar CH4
Si alguien quiere leer el documento que discute esto: orfeo.kbr.be/bitstream/handle/internal/7247/…

Respuestas (3)

Hay mucho que desempacar aquí, así que echemos un vistazo a los diversos descubrimientos de metano en Marte.

El primer descubrimiento provino de varios grupos en 2003-2004 utilizando primero Mars Express, seguido de instrumentos basados ​​en la Tierra. Las cantidades medidas eran pequeñas y, al ser de la Tierra, podría ser complicado saberlo con certeza. Se estudiaron los datos de Mars Global Surveyor, y pareció encontrar metano en una banda diferente, lo que apoyó la hipótesis, aunque luego redactaron esa declaración, lo que significa que Mars Express y Curiosity son las dos únicas naves espaciales que afirman haber detectado metano.

Curiosity ha visto muchas veces penachos de metano desde la superficie. Lo hace a través de un espectrómetro láser sintonizable, que le permite buscar la firma específica de metano en sus muestras.

El Trace Gas Orbiter (TGO) de la ESA hasta ahora no ha visto ninguna evidencia de metano en Marte desde la órbita.

Entonces, todo esto básicamente lleva a una de algunas conclusiones.

  1. TGO está de alguna manera roto y no puede detectar metano en absoluto. Improbable.
  2. La curiosidad está rota de alguna manera y está obteniendo resultados falsos. Improbable.
  3. Los picos de metano son de naturaleza muy pequeña y TGO no tiene la resolución para hacerlo. No es muy probable, ya que el metano se propagará.
  4. Algún mecanismo desconocido está sacando metano de la atmósfera rápidamente y se produce en o cerca del cráter Gale. En realidad, hay algunas fuentes posibles para esto, incluidos los remolinos de polvo y el viento.
  5. La curiosidad es la fuente del metano. Ver más abajo.

Cuál es realmente difícil de saber. Teóricamente, TGO debería ser el menos probable de estar equivocado en estas mediciones, pero puede ser complicado saberlo con certeza. Ningún otro instrumento alrededor de Marte puede detectar esto con seguridad.

Si Curiosity estaba produciendo su propio metano de alguna manera, tendría que provenir de una de estas tres fuentes:

  1. El rover en realidad contiene una pequeña cantidad de metano, que podría haber entrado en el sensor, pero es demasiado pequeña para explicar realmente las diferencias.
  2. Puede haber algunos microbios que viven en Curiosity en Marte que vinieron de la Tierra y están produciendo el metano.
  3. También podría provenir del suelo en el área de Curiosity a medida que se mueve sobre la superficie del planeta.

Vale la pena señalar que el patrón de detección de metano de Curiosity es MUY extraño. Uno esperaría niveles algo uniformes, mientras que Curiosity ha visto muchos picos y caídas. Casi necesitaría tanto un productor de metano como un sumidero de metano para tener en cuenta las variaciones, lo que parece extraño. Parece ser más alto en algunas áreas que en otras, lo cual es extraño ya que el metano debería estar distribuido en la superficie de manera bastante uniforme.

Lo que ayudará a resolver esto son más instrumentos. Por supuesto, no hay instrumentos previstos para ayudar a resolver esta diferencia en este momento.

En pocas palabras: no sabemos exactamente qué está pasando. Parece improbable que TGO no funcione, ya que en realidad está detectando otros gases traza, pero no metano. Curiosity ciertamente está detectando metano, pero la fuente del metano no está clara. Otros instrumentos lo han detectado, pero cerca de los límites de su resolución, lo que hace posible que hayan producido una falsa alarma. Cualquiera que sea la fuente, aún no lo sabemos, ¡pero ciertamente es una curiosidad!

EDITAR: Hice un video sobre este tema, que entra en un poco más de detalle. Si REALMENTE quieres saber TODO sobre esto, mira el video, pero los conceptos básicos están en esta respuesta.

Ver también:

Pro metano

contra el metano

Puntos de vista mixtos sobre el metano

Explicaciones de hacia dónde va el metano

Otros

¿Podría ampliar un poco su comentario de productor / sumidero?
Parece que NOMAD hace dos análisis separados y 1 y 2 no son posibles. Me tomo muy en serio que el rover está liberando algunos clatratos de metano como se sugiere en el comentario de mi pregunta.
¿No podría el resto de Marte actuar como un sumidero de metano por desaparición?
Solo para tu información, la(s) respuesta(s) a ¿Será mejor la sensibilidad al metano del rover Mars 2020 que la del Curiosity? decir (para mi sorpresa) que el rover Mars 2020 no tiene capacidad de detección de metano en absoluto.
Se agregó un poco sobre la fuente/sumidero, un enlace o dos.
" Puede haber algunos microbios que viven en Curiosity en Marte que vinieron de la Tierra y están produciendo el metano. " ¿Cuál es su fuente de alimento? (Después de todo, el carbono y el hidrógeno deben provenir de alguna parte).
@Universal_learner: ¿Por qué no son posibles los números 1 y 2? Dado que sería poco probable que fallaran dos instrumentos diferentes, todavía parece dentro del ámbito de la posibilidad. Y la mayoría de nosotros sabemos por experiencia personal que una pequeña liberación localizada de metano y otros gases traza pronto se dispersa hasta el punto de ser indetectable :-)
@jamesqf Es posible que no haya entendido algo porque mi inglés es muy malo, pero por la respuesta del Dr. López Moreno, entiendo que no es posible que NOMAD esté roto y la resolución sea lo suficientemente precisa. El problema de dos sistemas rotos es que hay un cheque. Si ambos están rotos darían dos errores diferentes, mientras que aparentemente ambos están dando el mismo/similar resultado siempre por debajo de 0,05 ppbv
@Universal_learner La respuesta del Dr. Moreno todavía no decía lo suficiente para mostrar dónde está el problema. Si los picos de metano están muy localizados, por ejemplo, es posible que el espectrómetro no tenga las características espaciales para reconocer un área pequeña con un pico. El comentario de Guntram Blohm, por ejemplo, parece una explicación muy plausible de por qué tanto Curiosity como la ESA tienen resultados aparentemente contradictorios.
@JMac También dudo que alguno de los dos sistemas esté roto o cometa errores analíticos. Como geólogo, también considero que los clatratos de metano pueden estar presentes en el suelo marciano y el rover los está liberando, pero eso necesita algo de física. No soy el mejor para argumentarlo. Tal vez David Hammen; No lo he visto activo últimamente, pero esta es una pregunta para un geólogo de la NASA, ya que la extraña medida proviene del campo, donde hay rocas presentes.
@Universal_learner Eso haría que el número 2 en esta lista fuera correcto entonces. Se liberan pequeñas cantidades de metano a través de perturbaciones mecánicas. No son "errores analíticos". Es una falta de resolución para poder medir esos niveles de metano. El rover podía leerlos porque los estaba generando y, por lo tanto, mucho más cerca de las concentraciones de metano en comparación con un orbitador que estaría midiendo en un área promedio mucho más grande.
@Universal_learner: Pero el Dr. López Moreno es miembro del equipo de NOMAD, por lo que tal vez esté sesgado a favor de los resultados de su equipo. Tengo problemas para entender cómo un sensor en órbita tendría la resolución para detectar emisiones pequeñas y localizadas que un rover podría detectar.
@jamesqf en las noticias, dijo que habrían detectado metano, ya que se habría dispersado en la atmósfera del agujero, creo que se refiere a la posibilidad de que haya muchas emanaciones. Pero también dudo que se pueda detectar un pequeño punto de 21 ppb desde el satélite. También creo que el Dr. Moreno no estaba respondiendo verdaderamente, solo comentando esta respuesta defendiendo 1. NOMAD no está roto. De todos modos, no pude marcar su respuesta, ya que existe la paradoja de que estoy preguntando sobre lo que dijo, un tercero debería responder.
Estoy trabajando para entender REALMENTE todo este problema en profundidad, probablemente leyendo cada artículo de revista publicado sobre el tema. NOMAD es un instrumento mucho mejor para detectar metano que cualquier otro, y estoy obteniendo mucha información muy buena sobre el tema. Esto puede llevar un tiempo, pero debería tener algo interesante en una semana más o menos.
@PearsonArtPhoto y otros que quizás quieran leer el comentario del Dr. López Moreno de hoy 7 de julio sobre la noticia donde se sintió más cómodo para responder. Puedes traducirlo con google. Su nick es José Juan López elpais.com/elpais/2019/06/26/ciencia/1561566895_037078.html Dice que Rover no lo detecta con espectrómetro. Lo hace con algo llamado TLS. Este es mi límite para la comprensión de la discrepancia. Supongo que estaré vivo cuando la NASA y la ESA descubran lo que está sucediendo allí.
Eso es correcto. He estado en contacto varias veces con el Dr. Moreno sobre esto, y ha sido de gran ayuda, de hecho, ayer le hice esa misma pregunta y me respondió. Estoy empezando a llegar al fondo de esto, todavía tengo que entender 2 sensores más lo suficientemente bien como para juzgarlos, pero estoy haciendo algunos progresos.
De acuerdo, actualicé esta respuesta, que debería ser un poco mejor de lo que era al principio. Estoy trabajando en producir algo con toda la espinosa historia de esto, pero esa es una respuesta demasiado larga para cubrir todo aquí. También agregué bastantes fuentes, aunque he usado más, estoy tratando de resolverlas todas.

Soy Jose Juan Lopez Moreno, co-I (co-investigador) de TGO-NOMAD y me siento en la obligación de responder a la respuesta de PearsonArtPhoto.

Hay algo real: TGO lleva 2 instrumentos independientes con una sensibilidad lo suficientemente alta como para detectar metano con un límite bajo de 0,05 ppbv. Esos instrumentos independientes están dirigidos por equipos diferentes e independientes. Lejos de estar rotos, están dando resultados extraordinarios al medir otros compuestos de la atmósfera marciana a niveles nunca antes alcanzados.

El tiempo de vida del metano en la atmósfera de Marte es de más de 300 años, por lo tanto, en vista de los resultados que están dando ACS y NOMAD, podemos decir con plena confianza que si ALGUNA de las mediciones publicadas del metano marciano fuera real, tanto ACS como NOMAD debería haber detectado metano en todas y cada una de las observaciones realizadas hasta el momento. Sin embargo NO HAY DETECCIÓN hasta ahora. ¿Por eso?

Por tanto, los resultados negativos muestran que en la atmósfera marciana actual no hay señales de metano y, con muy poco conocimiento de la física atmosférica, podemos asegurar que el metano no ha estado presente en Marte, en niveles superiores a 0,05 ppbv en los últimos 350 años. .

¿Qué tipo de resolución, un poco temporal y espacial, tiene esto? ¿Hay una altitud sobre la que se realizan los valores? De hecho, está sucediendo aquí un escenario muy extraño, seguro. Mmm...
Con todo respeto @JoseJuanLopwzMoreno, el de Curiosity no es el primer hallazgo de metano. Mars Express encontró indicaciones, las observaciones terrestres también encontraron indicaciones, y ahora Curiosity. Comprender por qué Curiosity lee metano y NOMAD no es lo importante. La ciencia a menudo progresa aprendiendo del fracaso, la ciencia espacial no es una excepción a esto, y ninguna de las partes debería ignorar esa posibilidad.
Gracias por esa respuesta, pero estoy totalmente en desacuerdo con la última conclusión: "... podemos asegurar que el metano no ha estado presente en Marte ,...". ¡No, no puedes! Todo lo que puede decir es que no había " metano libre en la atmósfera marciana , dado que sabemos lo suficiente sobre la física atmosférica de Marte ". Suena exigente, pero es la diferencia entre los hechos científicos y las opiniones. ¿Estás en desacuerdo?
No veo cómo esta respuesta está recibiendo tantos votos a favor. Si bien proviene de una fuente autorizada, el único punto concreto que se hace es básicamente: We have two independent "zero" measurements, therefore it has to be zero, regardless of other evidence.incluso RAID1 en los servidores de nivel empresarial falla de vez en cuando, y mucho menos los dispositivos expuestos a la radiación y el vacío del espacio.
Dos instrumentos alrededor de Marte destinados específicamente a detectar metano están fallando. Los instrumentos terrestres están mostrando algo, aunque podría estar en el ruido, y Curiosity también está detectando algo. Ninguno de estos instrumentos está de acuerdo en absoluto, pero los dos instrumentos de mayor calidad no muestran nada, lo que dice algo, aunque no estoy seguro de qué es. Mmm...
¿Qué significa col-l ? ¿Puedes ampliar esa abreviatura?
@rrauenza co-I = co-investigador, es decir, alguien que está involucrado en la ejecución de un proyecto. Cf PI (investigador principal) que está a cargo del proyecto.
¿Cómo intenta esto siquiera responder a la pregunta original? Es esencialmente la misma información que el OP duda, proveniente exactamente de la misma fuente.
¿Podría el NOMAD detectar metano por la noche con suficiente luz artificial o reflejada? space.stackexchange.com/questions/41055/…

Actualización de julio de 2021: es una variación diaria, no un problema del instrumento

Un artículo de la NASA explica que la diferencia entre las mediciones de metano de Curiosity y Trace Gas Orbiter se debe a la hora del día en que cada nave espacial realiza sus mediciones:

Moores, así como otros miembros del equipo de Curiosity que estudian los patrones de viento en el cráter Gale, plantearon la hipótesis de que la discrepancia entre las mediciones de metano se debe a la hora del día en que se toman . Debido a que necesita mucha energía, TLS funciona principalmente durante la noche cuando no funciona ningún otro instrumento Curiosity. La atmósfera marciana es tranquila por la noche, señaló Moores, por lo que el metano que se filtra desde el suelo se acumula cerca de la superficie donde Curiosity puede detectarlo.

El Trace Gas Orbiter, por otro lado, requiere luz solar para localizar el metano a unas 3 millas, o 5 kilómetros, sobre la superficie. “Cualquier atmósfera cerca de la superficie de un planeta pasa por un ciclo durante el día”, dijo Moores. El calor del Sol agita la atmósfera a medida que el aire caliente asciende y el aire frío desciende. Por lo tanto, el metano que está confinado cerca de la superficie durante la noche se mezcla con la atmósfera más amplia durante el día, lo que lo diluye a niveles indetectables . “Así que me di cuenta de que ningún instrumento, especialmente uno en órbita, vería nada”, dijo Moores.

Esto se probó haciendo que Curiosity tomara una serie de mediciones durante el día, la noche siguiente y el día siguiente. Los resultados confirmaron que los niveles eran más altos por la noche.

Inmediatamente, el equipo de Curiosity decidió probar la predicción de Moores recopilando las primeras mediciones diurnas de alta precisión. TLS midió el metano consecutivamente en el transcurso de un día marciano, agrupando una medición nocturna con dos diurnas. [...]
la medición nocturna de TLS encaja perfectamente dentro del promedio que el equipo ya había establecido. “Así que esa es una forma de poner fin a esta gran discrepancia”, dijo Mahaffy.

Si bien este estudio sugiere que las concentraciones de metano aumentan y disminuyen a lo largo del día en la superficie del cráter Gale, los científicos aún tienen que resolver el rompecabezas global del metano en Marte.

Sin embargo, esto es completamente contrario a la afirmación de José Juan López Moreno anterior, que afirma que el metano tiene una larga vida en la atmósfera de Marte y no podría haber estado "en niveles superiores a 0,05 ppbv en los últimos 350 años". Una emisión diaria que concentre los niveles superficiales a 21 ppbv saturaría bastante rápidamente la atmósfera en su conjunto a niveles superiores a 0,05... Una de las dos afirmaciones no solo es incorrecta, sino completamente incorrecta.
Más curioso y más curioso , hay una afirmación de que la "tasa de filtración de metano en el cráter Gale que encontramos equivale a 2,8 kg por día marciano".
¿Es posible que Curiosity Rover haya medido su propio metano o haya fallado al hacer la espectrometría?
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