El rover Curiosity de la NASA, que actualmente explora el cráter Gale en Marte, está proporcionando nuevos detalles sobre cómo el antiguo clima marciano pasó de ser potencialmente adecuado para la vida —con evidencia de agua líquida en la superficie— a un entorno inhóspito para la vida terrestre tal como la conocemos.
Aunque la superficie de Marte es hoy fría y hostil para la vida, los exploradores robóticos de la NASA en Marte buscan pistas sobre si el planeta pudo haber albergado vida en el pasado. Los investigadores utilizaron instrumentos a bordo de Curiosity para medir la composición isotópica de los minerales ricos en carbono (carbonatos) encontrados en el cráter Gale y descubrieron nuevos datos sobre cómo el antiguo clima de Marte se transformó.
"Los valores isotópicos de estos carbonatos apuntan a grandes cantidades de evaporación, lo que sugiere que estos carbonatos probablemente se formaron en un clima que solo podría soportar agua líquida transitoria", dijo David Burtt, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo que describe esta investigación, publicado el 7 de octubre en las Proceedings of the National Academy of Sciences. "Nuestros muestras no son consistentes con un ambiente antiguo con vida (biosfera) en la superficie de Marte, aunque esto no descarta la posibilidad de una biosfera subterránea o una biosfera superficial que comenzó y terminó antes de que se formaran estos carbonatos".
Los isótopos son versiones de un elemento con diferentes masas. A medida que el agua se evaporaba, las versiones ligeras de carbono y oxígeno escapaban más fácilmente a la atmósfera, mientras que las versiones más pesadas se quedaban y se acumulaban en mayor cantidad, incorporándose eventualmente a las rocas carbonatadas. Los científicos están interesados en los carbonatos porque pueden actuar como registros climáticos. Estos minerales pueden retener señales de los entornos en los que se formaron, incluyendo la temperatura, la acidez del agua y la composición de la atmósfera.
El artículo propone dos mecanismos de formación para los carbonatos encontrados en Gale. En el primer escenario, los carbonatos se forman a través de ciclos húmedo-seco dentro del cráter Gale. En el segundo, los carbonatos se forman en agua muy salada bajo condiciones frías y formadoras de hielo (criogénicas) en el cráter Gale.
"Estos mecanismos de formación representan dos regímenes climáticos diferentes que pueden presentar diferentes escenarios de habitabilidad", dijo Jennifer Stern, de NASA Goddard, coautora del artículo. "El ciclo húmedo-seco indicaría una alternancia entre ambientes más habitables y menos habitables, mientras que las temperaturas criogénicas en las latitudes medias de Marte indicarían un ambiente menos habitable, donde la mayor parte del agua está atrapada en el hielo y no disponible para la química o la biología, y lo poco que hay es extremadamente salado y hostil para la vida".
Estos escenarios climáticos para el Marte antiguo se habían propuesto anteriormente, basados en la presencia de ciertos minerales, modelos a escala global y la identificación de formaciones rocosas. Este resultado es el primero en añadir evidencia isotópica de muestras de roca que respalda estos escenarios.
Los valores isotópicos pesados en los carbonatos marcianos son significativamente más altos que los que se observan en la Tierra para los minerales carbonatados, y son los valores más altos de isótopos de carbono y oxígeno registrados para cualquier material de Marte. De hecho, según el equipo, tanto los climas húmedo-seco como los fríos y salados son necesarios para formar carbonatos tan enriquecidos en carbono y oxígeno pesados.
"El hecho de que estos valores de isótopos de carbono y oxígeno sean más altos que cualquier otra cosa medida en la Tierra o en Marte indica que un proceso (o procesos) se llevó al extremo", dijo Burtt. "Mientras que la evaporación puede causar cambios significativos en los isótopos de oxígeno en la Tierra, los cambios medidos en este estudio fueron dos o tres veces mayores. Esto significa dos cosas: 1) hubo un grado extremo de evaporación que hizo que estos valores de isótopos fueran tan altos, y 2) estos valores más pesados se conservaron, por lo que cualquier proceso que creara valores de isótopos más ligeros debió haber sido mucho menor en magnitud".
Este descubrimiento se realizó utilizando los instrumentos Sample Analysis at Mars (SAM) y el espectrómetro de láser ajustable (TLS) a bordo del rover Curiosity. SAM calienta muestras hasta casi 900°C (1.652 grados Fahrenheit) y luego el TLS se usa para analizar los gases producidos durante esa fase de calentamiento.
La financiación para este trabajo provino del Programa de Exploración de Marte de la NASA a través del proyecto del Laboratorio Científico de Marte. Curiosity fue construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, que es administrado por Caltech en Pasadena, California. JPL lidera la misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. NASA Goddard construyó el instrumento SAM, que es un laboratorio científico miniaturizado que incluye tres instrumentos para analizar la química, incluido el TLS, además de mecanismos para manejar y procesar muestras.
Fuente y enlace a la investigaciòn:
David G. Burtt, Jennifer C. Stern, Christopher R. Webster, Amy E. Hofmann, Heather B. Franz, Brad Sutter, Michael T. Thorpe, Edwin S. Kite, Jennifer L. Eigenbrode, Alexander A. Pavlov, Christopher H. Casa, Benjamin M. Tutolo, David J. Des Marais, Elizabeth B. Rampe, Amy C. McAdam, Charles A. Malespin. Los isotopos de carbono y oxígeno altamente enriquecidos en CO 2 derivado de carbonato en Gale crater, Mars. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (42) DOI: 10.1073/pnas.232121