Un descubrimiento de la NASA revela complejos sistemas hídricos en el Marte primitivo: al menos tres episodios distintos

Esta área geológica, denominada "Unidad Marginal", se extiende a lo largo de la orilla de un antiguo lago marciano, por lo que esperaban encontrar rocas sedimentarias, que se habrían formado como capas de arena apiladas unas sobre otras durante milenios. Compuestas de arcilla y limo, las rocas sedimentarias en la Tierra son buenas para preservar la vida microbiana del pasado. Los científicos estaban especialmente intrigados por las fuertes señales de minerales carbonatados detectadas por los orbitadores de Marte. En la Tierra, los carbonatos se forman frecuentemente en ambientes oceánicos y lacustres poco profundos capaces de albergar vida.

En cambio, el equipo del rover encontró roca ígnea, que puede formarse en las profundidades del subsuelo a partir de magma o de actividad volcánica en la superficie. Las rocas ígneas son excelentes guardianas de la información, sobre todo porque los cristales minerales que contienen conservan detalles sobre el momento preciso de su formación. En este caso, conservaron un registro sorprendentemente complejo de la actividad del agua en Marte primitivo. De hecho, estas rocas mostraron indicios de haber interactuado con el agua en al menos tres ocasiones distintas, y cada encuentro alteró aún más su composición química y su apariencia. Los hallazgos se publicaron el lunes en la revista Communications Earth & Environment.

El instrumento responsable de estos hallazgos es SuperCam, que se encuentra en el mástil del rover y determina la mineralogía de las formaciones geológicas a partir de la luz que reflejan. Cuando el equipo científico detecta una roca interesante, puede enviar órdenes a SuperCam para que dispare su láser a una distancia de hasta 6,5 metros. El espectro del plasma resultante revela la composición química del objetivo. De esta manera, Perseverance ha analizado más de 185 objetivos rocosos en toda la unidad.

“Antes de llegar a la Unidad Marginal, la hipótesis principal —derivada de observaciones orbitales— era que el carbonato observado desde la órbita se formó por interacción con el lago que existía en el cráter Jezero”, dijo Candice Bedford, investigadora científica de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana, y autora principal del estudio. “Pero ahora sabemos que este lugar se convirtió en una especie de cruce de caminos para sistemas acuosos. Los hallazgos de la Unidad Marginal son importantes porque el cráter Jezero se encuentra dentro de una de las mayores exposiciones de carbonato en Marte, por lo que lo que aprendemos aquí tiene repercusiones mucho más allá de este cráter”.

Enfriamiento lento subterráneo

Perseverance exploró la Unidad Marginal a lo largo de aproximadamente 265 metros de elevación. En las elevaciones más altas, encontró roca de grano grueso y cristalina —características distintivas del mineral olivino— prácticamente sin rastro de haber estado en contacto con el agua. Compuesta de magnesio y hierro, la unidad de olivino de la zona se formó en un cuerpo de magma en las profundidades de la tierra, enfriándose lo suficientemente lento como para que sus granos crecieran, y alcanzó la superficie solo después de que el terreno suprayacente se erosionara. Más abajo en la unidad, en el lecho del lago, la roca presenta un aspecto transformado, ya que los granos de olivino se fracturaron con sílice entre ellos.

Los minerales de carbonato y sílice son un indicador importante en la búsqueda de vida antigua. Cuando el agua interactúa con la olivina en la Tierra, la reacción puede liberar hidrógeno, que puede ser una fuente de alimento para algunos microbios, y deja tras de sí carbonato y sílice, dos minerales que conservan rastros de la existencia pasada de esos microbios.

Múltiples episodios

El equipo de Perseverance puede determinar la secuencia de las interacciones de la Unidad Marginal con el agua, pero no su antigüedad. La primera vez que el agua alcanzó las rocas de la Unidad Marginal, el agua subterránea rica en dióxido de carbono reaccionó con la olivina, dando lugar a crestas de carbonato que recorren las fracturas de la roca madre en las zonas bajas. Hoy en día, estas fracturas rellenas de carbonato permanecen intactas mientras la roca más blanda que las rodea se erosiona.

La segunda vez que el agua alcanzó las rocas pudo haber estado relacionada con el lago que alguna vez existió en el cráter.

«Algunas de las rocas de la Unidad Marginal también contienen sílice», afirmó Eleni Ravanis, científica planetaria de la Universidad de Hawái en Manoa y coautora del estudio. «La transformación de olivino en carbonato puede dejar sílice, y observamos una mayor presencia de esta sílice en las rocas que se encontraban bajo el nivel del agua».

Por último, se produjo un evento hídrico que generó vetas minerales en un punto de la parte oriental de la Unidad Marginal, de unos 25 centímetros de espesor, creando minerales como sulfato de calcio y fluorita. El hallazgo de fluorita es una pista importante, ya que suele formarse cuando el agua caliente circula a través de rocas volcánicas, lo que revela que esta zona experimentó posteriormente un evento de aguas subterráneas calentadas.

“Si algo he aprendido tras diez años trabajando con los rovers de Marte, es que este planeta siempre nos depara sorpresas”, afirmó Bedford. “Es muy raro que las cosas sean como esperamos según los datos orbitales. Espero que este trabajo ayude a replantear la visión que tienen los científicos sobre la historia del agua en el cráter Jezero y en todo Marte. En definitiva, espero que ayude a los científicos planetarios a reconstruir el clima cambiante y la habitabilidad del Marte primitivo”.

Más sobre Perseverance

Un objetivo clave de la misión Perseverance en Marte es la astrobiología, que incluye la búsqueda de indicios de vida microbiana antigua. El rover caracteriza la geología y el clima pasado del planeta, y recolecta y almacena rocas y regolito marcianos.

Gestionado para la NASA por Caltech, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en el sur de California construyó y gestiona las operaciones del rover Perseverance en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la agencia, como parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA. SuperCam está codirigido por la Universidad de Purdue en Indiana, el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México, el IRAP (Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología) y el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales) en Toulouse, Francia.

Fuente: NASA