Los científicos por primera vez en la historia de la exploración espacial han medido los cambios estacionales en los gases que llenan el aire sobre la superficie del cráter Gale en Marte. De esta manera, descubrieron algo que les impresionó: el oxígeno, el gas que muchas criaturas terrestres usan para respirar se comporta de una manera tan extraña que ni ellos mismos pueden explicar.
Asimismo, en el transcurso de tres años de Marte (o casi seis años terrestres) el instrumento (SAM) Análisis de Muestras en Marte dentro del rover Curiosity de la NASA inhaló el aire del cráter Gale y analizó su composición. En la superficie de la atmósfera marciana se han detectado: 95% en volumen de dióxido de carbono (CO2), 2,6% de nitrógeno molecular (N2), 1,9% de argón (Ar), 0,16% de oxígeno molecular (O2), y 0,06% de monóxido de carbono (CO).
Estos cambios son causados cuando el gas CO2 se congela sobre los polos en el invierno, bajando así la presión del aire en todo el planeta luego de la redistribución del aire para mantener el equilibrio de la presión. Cuando el CO2 se evapora en la primavera y el verano y se mezcla en Marte, aumenta la presión del aire.
Debido a esto, los científicos han descubierto que el nitrógeno y el argón siguen un patrón estacional predecible, que provoca el aumento en la concentración en Gale durante todo el año en relación con la cantidad de CO2 en el aire. La cantidad de gas en el aire aumentó durante la primavera y el verano hasta en un 30%, y luego volvió a caer a los niveles pronosticados por la química conocida en otoño.
Tan pronto como los científicos descubrieron el enigma del oxígeno, los expertos de Marte se pusieron a trabajar tratando de explicarlo. Primero verificaron doble y triplemente la precisión del instrumento SAM que utilizaron para medir los gases: el espectrómetro de masas cuadrupolo. El instrumento estaba bien. Consideraron la posibilidad de que las moléculas de CO2 o agua (H2O) pudieran haber liberado oxígeno cuando se separaron en la atmósfera, lo que provocó un aumento de corta duración. Pero se necesitaría cinco veces más agua sobre Marte para producir el oxígeno extra, y el CO2 se descompone demasiado lentamente para generarlo en tan poco tiempo.
¿Qué pasa con la disminución de oxígeno? ¿Podría la radiación solar haber descompuesto las moléculas de oxígeno en dos átomos que volaron al espacio? Los científicos explicaron que no, ya que al menos harían falta 10 años para que desaparezca el oxígeno. "Estamos luchando por explicar esto", dijo Melissa Trainer, científica planetaria del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que dirigió esta investigación. "El hecho de que el comportamiento del oxígeno no sea perfectamente repetible cada estación nos hace pensar que no es un problema que tenga que ver con la dinámica atmosférica. Tiene que ser una fuente química y un sumidero que aún no podemos explicar", explicó en un comunicado.
Finalmente, el oxígeno y el metano se pueden producir tanto biológicamente (a partir de microbios, por ejemplo) como abióticamente (a partir de la química relacionada con el agua y las rocas).Los científicos esperan que las explicaciones no biológicas sean más probables y están trabajando diligentemente para comprenderlas completamente.