Un nuevo artículo enriquece la comprensión de los científicos sobre dónde el registro de rocas ha preservado o destruido evidencia del pasado de Marte y posibles signos de vida antigua.

Hoy, Marte es un planeta de extremos: es extremadamente frío, tiene una alta radiación y está completamente seco. Pero hace miles de millones de años, Marte albergaba sistemas de lagos que podrían haber sustentado la vida microbiana. A medida que el clima del planeta cambió, uno de estos lagos, en el cráter Gale de Mars, se secó lentamente. Los científicos tienen nueva evidencia de que el agua supersalina, o salmuera, se ha filtrado profundamente a través de las grietas entre los granos del suelo en el fondo del lago seco y ha alterado las capas ricas en minerales de arcilla que se encuentran debajo.

Los resultados fueron publicados en el número del 9 de julio de la revista. Ciencias y dirigido por el equipo responsable de Química y Mineralogía, o CheMin, el instrumento, a bordo del rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte de la NASA, ayuda a aumentar la comprensión de dónde el registro de rocas ha preservado o destruido evidencia del pasado de Marte y posibles signos de vida.

Esta roca de capas uniformes fotografiada por Mast Camera (Mastcam) en el Curiosity Mars Rover de la NASA muestra un patrón típico de un depósito sedimentario en el fondo de un lago no lejos de donde el agua corriente entraba en un lago. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS

«Solíamos pensar que una vez que estas capas de minerales de arcilla se formaron en el fondo del lago en el cráter Gale, permanecieron así, preservando el momento en que se formaron durante miles de millones de años», dijo Tom Bristow, investigador principal y líder de CheMin. autor del artículo en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California. «Pero los encurtidos posteriores rompieron estos minerales arcillosos en algunos lugares, esencialmente restableciendo el récord de rocas».

Marte: va a su registro permanente

Marte tiene un tesoro de rocas y minerales que son increíblemente antiguos en comparación con la Tierra. Y con las capas de roca intactas del cráter Gale, los científicos sabían que sería un lugar excelente para buscar evidencia de la historia del planeta y posiblemente de la vida.

Usando CheMin, los científicos compararon muestras tomadas de dos áreas a unos 400 metros de una capa de arcilla depositada hace miles de millones de años en el fondo del lago en el cráter Gale. Sorprendentemente, en un área, faltaba aproximadamente la mitad de los minerales arcillosos que esperaban encontrar. En cambio, encontraron arcillas ricas en óxidos de hierro, minerales que le dan a Marte su característico color rojo oxidado.

Los científicos sabían que las arcillas muestreadas tenían aproximadamente la misma edad y comenzaban igual, cargadas de arcillas, en ambas áreas estudiadas. Entonces, ¿por qué, entonces, cuando Curiosity exploró los depósitos de arcilla sedimentaria a lo largo del cráter Gale, las manchas de minerales arcillosos, y la evidencia que conservan, «desaparecieron»?

las arcillas contienen pistas

Los minerales son como una cápsula del tiempo; proporcionan un registro de cómo era el medio ambiente en el momento en que se formaron. Los minerales arcillosos tienen agua en su estructura y son evidencia de que los suelos y rocas que los contienen entraron en contacto con el agua en algún momento.

“Dado que los minerales que encontramos en Marte también se forman en algunos lugares de la Tierra, podemos usar lo que sabemos sobre cómo se forman en la Tierra para decirnos qué tan saladas o ácidas eran las aguas del antiguo Marte”, dijo Liz. Rampe, representante de Investigador principal de CheMin y coautor del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.

La red de grietas en esta losa de roca marciana llamada «Old Soaker» puede haberse formado al secar una capa de lodo hace más de 3 mil millones de años. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Trabajos anteriores han revelado que aunque los lagos del cráter Gale estaban presentes e incluso después de que se habían secado, el agua subterránea cambió debajo de la superficie, disolviendo y transportando productos químicos. Luego de ser depositados y enterrados, algunos focos de arcillas experimentaron diferentes condiciones y procesos debido a interacciones con estas aguas que alteraron la mineralogía. Este proceso, conocido como «diagénesis», a menudo complica o borra la historia previa del suelo y escribe una nueva.

La diagénesis crea un entorno subterráneo que puede sustentar la vida microbiana. De hecho, algunos hábitats únicos en la Tierra, en los que prosperan los microbios, se conocen como «biosferas profundas».

«Estos son lugares excelentes para buscar evidencia de vida antigua y evaluar la habitabilidad», dijo John Grotzinger, co-investigador y coautor de CheMin en el Instituto de Tecnología de California, o Caltech, en Pasadena, California. «Aunque la diagénesis puede borrar los signos de vida en el lago original, crea los gradientes químicos necesarios para sustentar la vida subterránea, así que estamos muy emocionados de haber descubierto eso».

La Mast Camera (Mastcam) del rover Curiosity Mars de la NASA capturó este mosaico mientras exploraba la «unidad de soporte de arcilla» el 3 de febrero de 2019 (Sun 2309). Este paisaje incluye el hito rocoso denominado “Knockfarril Hill” (centro derecha) y el borde de la Sierra Vera Rubin, que se extiende a lo largo de la parte superior de la escena. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Al comparar los detalles de los minerales de ambas muestras, el equipo concluyó que la filtración de agua salada a través de las capas de sedimento suprayacentes era responsable de los cambios. A diferencia del lago de agua relativamente dulce presente cuando se formaron las arcillas, se sospecha que el agua salada proviene de lagos posteriores que existieron en un ambiente más seco en general. Los científicos creen que estos resultados proporcionan más evidencia de los impactos del cambio climático en Marte hace miles de millones de años. También proporcionan información más detallada que luego se utiliza para guiar las investigaciones del rover Curiosity sobre la historia del Planeta Rojo. Esta información también será utilizada por el equipo del rover Perseverance Mars 2020 de la NASA mientras evalúa y selecciona muestras de rocas para su eventual regreso a la Tierra.

«Aprendimos algo muy importante: hay algunas partes del registro de rocas marcianas que no son tan buenas para preservar la evidencia de la vida pasada y posible del planeta», dijo Ashwin Vasavada, científico del proyecto Curiosity y coautor de Jet South Propulsion de la NASA. Laboratorio de California. «Afortunadamente, los encontramos cerca uno del otro en el cráter Gale y podemos usar la mineralogía para saber cuál es cuál».

La curiosidad se encuentra en las primeras etapas de la investigación de la transición a una «unidad portadora de sulfato», o rocas que se formaron mientras el clima de Marte se secaba.

Referencia: «Destrucción de minerales de arcilla impulsada por la salmuera en el cráter Gale, Marte» por TF Bristow, JP Grotzinger, EB Rampe, J. Cuadros, SJ Chipera, GW Downs, CM Fedo, J. Frydenvang, AC McAdam, RV Morris, CN Achilles, DF Blake, N. Castle, P. Craig, DJ Des Marais, RT Downs, RM Hazen, DW Ming, SM Morrison, MT Thorpe, AH Treiman, V. Tu, DT Vaniman, AS Yen, R. Gellert, PR Mahaffy, RC Wiens, AB Bryk, KA Bennett, VK Fox, RE Millken, AA Fraeman y AR Vasavada, 9 de julio de 2021, Ciencias.
DOI: 10.1126 / science.abg5449

La misión es administrada por JPL, una división de Caltech, para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Washington. Colegas en División Científica de Investigación y Exploración de Astromateriales de la NASA Johnson y el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, también son autores del artículo, así como otras instituciones que trabajan con Curiosity.