Marte estuvo cubierto de hielo en el pasado

Un nuevo estudio halla pistas escondidas en el suelo del Planeta Rojo, que podría haber sido el planeta blanco hace millones de años

La cuestión de si Marte albergó vida alguna vez ha cautivado la imaginación de científicos y público durante décadas. Para ello es fundamental conocer el clima del planeta vecino de la Tierra en el pasado: ¿era cálido y húmedo, con mares y ríos similares a los de nuestro planeta? ¿O era gélido y helado y, por tanto, potencialmente menos propenso a albergar vida tal y como la conocemos? Un nuevo estudio ha hallado pruebas que apoyan esta última hipótesis, al identificar similitudes entre los suelos de Marte y los de Terranova, en Canadá, con un clima frío subártico.

El estudio, publicado el 7 de julio en Communications Earth and Environment, buscó en la Tierra suelos con materiales comparables a los del cráter Gale de Marte. Los científicos suelen utilizar el suelo para describir la historia del medio ambiente, ya que los minerales presentes pueden contar la evolución del paisaje a lo largo del tiempo. Comprender mejor cómo se formaron estos materiales podría ayudar a responder a antiguas preguntas sobre las condiciones históricas del planeta rojo. Los suelos y rocas del cráter Gale proporcionan un registro del clima de Marte hace entre 3.000 y 4.000 millones de años, durante una época de relativa abundancia de agua en el planeta, y el mismo periodo de tiempo en el que apareció la vida en la Tierra.

«El cráter Gale es un paleo-lecho lacustre: es evidente que había agua. Pero, ¿cuáles eran las condiciones ambientales cuando el agua estaba allí?», dice Anthony Feldman, un científico del suelo y geomorfólogo ahora en el DRI. «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 utilizarlas para intentar extrapolarlas a cuestiones marcianas.»

El rover Curiosity de la NASA ha estado investigando el cráter Gale desde 2011, y ha encontrado una plétora de materiales del suelo conocidos como «material amorfo de rayos X.» Estos componentes del suelo carecen de la típica estructura atómica repetitiva que define a los minerales y, por tanto, no pueden caracterizarse fácilmente mediante 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 a los rayos X no produce estas «huellas» 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.

«Los materiales amorfos a los rayos X son como la gelatina», explica Feldman. «Es esta sopa de diferentes elementos y productos químicos que simplemente se deslizan unos junto a otros».

La abundancia de materiales amorfos en el crater Gale son similares a lo que veríamos, por ejemplo, en Islandia

El Curiosity Rover también realizó análisis químicos de 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 limitada información química, los científicos aún no entienden qué es el material amorfo, o lo que su presencia implica sobre el entorno histórico de Marte. Descubrir más información sobre cómo se forman y persisten estos enigmáticos materiales 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 similar a los rayos X: las Mesetas del Parque Nacional de Gros Morne en Terranova, las Montañas Klamath del norte de California y el oeste de Nevada. Estos tres lugares tenían suelos de serpentina que los investigadores esperaban que fueran químicamente similares al material amorfo de rayos X del cráter Gale: ricos en hierro y silicio pero carentes de aluminio. Además, los tres lugares ofrecían un rango de precipitaciones, nevadas y temperaturas que podría ayudar a comprender mejor el tipo de condiciones ambientales que producen el material amorfo y favorecen su conservación.

En cada lugar, el equipo de investigación examinó los suelos mediante 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 hallados en el cráter Gale, que también carecían de estructura cristalina. No ocurrió lo mismo con los suelos producidos en climas más cálidos como California y Nevada.

«Esto demuestra que se necesita el agua allí para formar estos materiales», dice Feldman. «Pero es necesario que las condiciones de temperatura media anual sean frías, cercanas al punto de congelación, para preservar el material amorfo en los suelos».

A menudo se considera que el material amorfo es relativamente inestable, lo que significa que, a nivel atómico, los átomos aún no se han organizado en sus formas finales más cristalinas. «Algo ocurre en la cinética -o velocidad de reacción- que la ralentiza para que estos materiales puedan conservarse a lo largo de escalas de tiempo geológicas», explica Feldman. «Lo que sugerimos es que el frío intenso, cercano a las condiciones de congelación, es un factor cinético limitante concreto que permite que estos materiales se formen y se conserven».

«Este estudio mejora nuestra comprensión del clima de Marte», afirma Feldman. «Los resultados sugieren que la abundancia de este material en el cráter Gale es coherente con las condiciones subárticas, similar a lo que veríamos, por ejemplo, en Islandia».

REFERENCIA

Imagen: El borde y el suelo del cráter Gale vistos desde el Curiosity Rover de la NASA. NASA