Los científicos aportan nuevos datos sobre cómo Marte se volvió inhabitable para la vida que conocemos en la Tierra

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 generalizada en la superficie) a una superficie inhóspita para la vida tal como la conocemos en la Tierra.

La transformación del clima marciano

Aunque la superficie de Marte es gélida y hostil a la vida en la actualidad, los exploradores robóticos de la NASA en Marte están buscando pistas sobre si pudo haber albergado vida en el pasado distante. Los investigadores utilizaron instrumentos a bordo del Curiosity para medir la composición isotópica de minerales ricos en carbono (carbonatos) encontrados en el cráter Gale y descubrieron nuevos conocimientos sobre cómo se transformó el clima antiguo del planeta rojo.

"Los valores isotópicos de estos carbonatos apuntan a cantidades extremas de evaporación, lo que sugiere que estos carbonatos probablemente se formaron en un clima que sólo podía 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 en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, PNAS.

"Nuestras 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 evapora, las versiones ligeras del carbono y el oxígeno tienen más probabilidades de escapar a la atmósfera, mientras que las versiones pesadas se quedan atrás con más frecuencia, acumulándose en mayores cantidades y, en este caso, incorporándose finalmente a las rocas carbonatadas.

Los carbonatos son un tema de interés para los científicos debido a su capacidad demostrada de actuar como registros climáticos. Estos minerales pueden conservar señales de los entornos en los que se formaron, incluidas la temperatura y la acidez del agua, y la composición del agua y la atmósfera.

El artículo propone dos mecanismos de formación de los carbonatos encontrados en Gale. En el primer escenario, los carbonatos se forman a través de una serie de ciclos húmedos y secos dentro del cráter Gale. En el segundo, los carbonatos se forman en agua muy salada bajo condiciones frías que forman 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 entornos más habitables y menos habitables, mientras que las temperaturas criogénicas en las latitudes medias de Marte indicarían un entorno menos habitable donde la mayor parte del agua está atrapada en el hielo y no está disponible para la química o la biología, y lo que hay allí es extremadamente salado y desagradable para la vida".

Estos escenarios climáticos para el Marte antiguo ya se habían propuesto con anterioridad, basándose en la presencia de ciertos minerales, en modelos a escala global y en la identificación de formaciones rocosas. Este resultado es el primero que añade evidencia isotópica de muestras de rocas en apoyo de los escenarios.

Los valores de isótopos pesados en los carbonatos marcianos son significativamente más altos que los observados en la Tierra para los minerales de carbonato y son los valores de isótopos de carbono y oxígeno más pesados registrados para cualquier material de Marte. De hecho, según el equipo, se requieren tanto los climas húmedos y secos como los fríos y salados para formar carbonatos tan enriquecidos en carbono pesado y oxígeno.

"El hecho de que estos valores de isótopos de carbono y oxígeno sean más altos que cualquier otra cosa medida en la Tierra o Marte indica que un proceso (o procesos) se están llevando al extremo", dijo Burtt.

"Si bien la evaporación puede causar cambios significativos en los isótopos de oxígeno de 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 provocó que estos valores isotópicos fueran tan pesados, y 2) estos valores más pesados se conservaron, por lo que cualquier proceso que creara valores isotópicos más livianos debe haber sido significativamente menor en magnitud", continuó.

Este descubrimiento se realizó con los instrumentos Sample Analysis at Mars (SAM) y Tunable Laser Spectrometer (TLS) a bordo del rover Curiosity. El SAM calienta las muestras hasta casi 1.652 grados Fahrenheit (casi 900 °C) y luego se utiliza el TLS para analizar los gases que se producen durante esa fase de calentamiento.

Referencia

David G. Burtt et al, Highly enriched carbon and oxygen isotopes in carbonate-derived CO2 at Gale crater, Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321342121