Es probable que Marte haya tenido un pasado frío e inhóspito

Marte pudo tener un pasado más frío y helado y menos propenso a sustentar vida tal y como la conocemos, que el mundo húmedo y cálido con mares y ríos que se presenta en numerosos estudios.

Es la conclusión de una nueva investigación que ha identificar similitudes entre los suelos encontrados en Marte y los de Terranova en Canadá, un clima subártico frío.

El estudio, publicado en Communications Earth and Environment, buscó suelos en la Tierra con materiales comparables a los del cráter Gale de Marte. Los científicos a menudo usan el suelo para representar la historia ambiental, ya que los minerales presentes pueden contar la historia de la evolución del paisaje a través del tiempo.

Comprender más sobre cómo se formaron estos materiales podría ayudar a responder viejas preguntas sobre las condiciones históricas en el Planeta Rojo. Los suelos y las rocas del cráter Gale proporcionan un registro del clima de Marte entre 3 y 4.000 millones de años atrás, durante una época de agua relativamente abundante en el planeta, y el mismo período de tiempo en el que apareció la vida por primera vez en la Tierra.

“El cráter Gale es un paleolago: obviamente había agua presente. Pero ¿cuáles eran las condiciones ambientales cuando había agua allí?”, dice en un comunicado Anthony Feldman, un científico del suelo y geomorfólogo que ahora trabaja en el DRI (Desert Research Institute). “Nunca vamos a encontrar un análogo directo a la superficie marciana, porque las condiciones son muy diferentes entre Marte y la Tierra. Pero podemos observar las tendencias en condiciones terrestres y usarlas para intentar extrapolarlas a las cuestiones marcianas”.

El rover Curiosity de la NASA ha estado investigando el cráter Gale desde 2011 y ha encontrado una gran cantidad de materiales del suelo conocidos como “material amorfo de rayos X”. Estos componentes del suelo carecen de la estructura atómica repetitiva típica que define a los minerales y, por lo tanto, no se pueden caracterizar fácilmente utilizando técnicas tradicionales como la difracción de rayos X.

Cuando se disparan rayos X a materiales cristalinos como un diamante, por ejemplo, los rayos X se dispersan en ángulos característicos basados en la estructura interna del mineral. Sin embargo, el material amorfo de rayos X no produce estas “huellas dactilares” características. Este método de difracción de rayos X fue utilizado por el Curiosity Rover para demostrar que el material amorfo de rayos X comprendía entre el 15 y el 73% de las muestras de suelo y roca analizadas en el cráter Gale.

“Se puede pensar en los materiales amorfos de rayos X como si fueran gelatina”, dice Feldman. “Es una sopa de diferentes elementos y sustancias químicas que se deslizan unas sobre otras”.

El rover Curiosity también realizó análisis químicos en las muestras de suelo y roca, y descubrió que el material amorfo era rico en hierro y sílice, pero deficiente en aluminio. Más allá de la información química limitada, los científicos aún no entienden qué es el material amorfo, o qué implica su presencia sobre el entorno histórico de Marte. Descubrir más información sobre cómo se forman y persisten estos materiales enigmáticos en la Tierra podría ayudar a responder preguntas persistentes sobre el Planeta Rojo.

Feldman y sus colegas visitaron tres lugares en busca de material amorfo de rayos X similar: las mesetas del Parque Nacional Gros Morne en Terranova, las montañas Klamath del norte de California y el oeste de Nevada. Estos tres sitios tenían suelos serpentinos que los investigadores esperaban que fueran químicamente similares al material amorfo de rayos X en el cráter Gale: rico en hierro y silicio, pero carente de aluminio.

Los tres lugares también proporcionaron un rango de precipitaciones, nevadas y temperaturas que podrían ayudar a proporcionar información sobre el tipo de condiciones ambientales que producen material amorfo y fomentan su conservación.

En cada sitio, el equipo de investigación examinó los suelos utilizando análisis de difracción de rayos X y microscopía electrónica de transmisión, lo que les permitió ver los materiales del suelo a un nivel más detallado. Las condiciones subárticas de Terranova produjeron materiales químicamente similares a los encontrados en el cráter Gale que también carecían de estructura cristalina. Los suelos producidos en climas más cálidos como California y Nevada no lo hicieron.

“Esto demuestra que se necesita agua allí para formar estos materiales”, dice Feldman. “Pero se necesitan condiciones de temperatura media anual frías, cercanas al punto de congelación, para preservar el material amorfo en los suelos”.

El material amorfo se considera a menudo relativamente inestable, lo que significa que a nivel atómico, los átomos aún no se han organizado en sus formas finales, más cristalinas.

“Hay algo en la cinética, o la velocidad de reacción, que la está ralentizando para que estos materiales se puedan preservar en escalas de tiempo geológicas”, dice Feldman. “Lo que estamos sugiriendo es que las condiciones muy frías, cercanas al punto de congelación, son un factor limitante cinético particular que permite que estos materiales se formen y se conserven”.

“Este estudio mejora nuestra comprensión del clima de Marte”, añade Feldman. “Los resultados sugieren que la abundancia de este material en el cráter Gale es consistente con las condiciones subárticas, similares a las que veríamos, por ejemplo, en Islandia”.