Este par de dibujos muestra la misma ubicación en el cráter Gale en dos momentos:ahora y hace miles de millones de años. Agua moviéndose bajo tierra así como el agua sobre la superficie en ríos y lagos antiguos, proporcionó condiciones favorables para la vida microbiana, si alguna vez Marte ha albergado vida. Crédito:NASA / JPL-Caltech
El rover Curiosity de la NASA está escalando una montaña marciana en capas y encontrando evidencia de cómo cambiaron los lagos antiguos y los entornos subterráneos húmedos. hace miles de millones de años, creando entornos químicos más diversos que afectaron su preferencia para la vida microbiana.
Hematites, los minerales de arcilla y el boro se encuentran entre los ingredientes que se encuentran más abundantes en las capas más arriba, comparado con más bajo, capas más antiguas examinadas anteriormente en la misión. Los científicos están discutiendo qué dicen estas y otras variaciones sobre las condiciones bajo las cuales se depositaron inicialmente los sedimentos, y sobre cómo el agua subterránea que luego se movía a través de las capas acumuladas alteraba y transportaba los ingredientes.
Los efectos de este movimiento de agua subterránea son más evidentes en las vetas minerales. Las venas se formaron donde las grietas en las capas se llenaron con productos químicos que se habían disuelto en el agua subterránea. El agua con su contenido disuelto también interactuó con la matriz de roca que rodea las vetas, alterando la química tanto en la roca como en el agua.
"Hay tanta variabilidad en la composición a diferentes alturas, hemos ganado un premio gordo, "dijo John Grotzinger, de Caltech en Pasadena, California. Él y otros miembros del equipo científico de Curiosity presentaron una actualización sobre la misión el martes, 13 de diciembre en San Francisco durante la reunión de otoño de la American Geophysical Union. A medida que el rover examina más alto, capas más jóvenes, Los investigadores están impresionados por la complejidad de los entornos del lago cuando se depositaban sedimentos arcillosos, y también la complejidad de las interacciones del agua subterránea después de que los sedimentos fueron enterrados.
'Reactor químico'
"Una cuenca sedimentaria como esta es un reactor químico, "Grotzinger dijo." Los elementos se reorganizan. Se forman nuevos minerales y los viejos se disuelven. Los electrones se redistribuyen. En la tierra, estas reacciones sostienen la vida ".
Dos posibles formas en las que el boro se introdujo en las venas del monte Sharp. Crédito:NASA
Aún se desconoce si alguna vez ha existido vida marciana. No se ha encontrado evidencia convincente de ello. Cuando Curiosity aterrizó en el cráter Gale de Marte en 2012, El objetivo principal de la misión era determinar si el área alguna vez ofreció un entorno favorable para los microbios.
El principal atractivo del cráter para los científicos son las capas geológicas expuestas en la parte inferior de su montículo central, Monte Sharp. Estas exposiciones ofrecen acceso a rocas que tienen un registro de las condiciones ambientales de muchas etapas de la historia temprana de Marte. cada capa más joven que la que está debajo. La misión tuvo éxito en su primer año, descubrir que el entorno de un antiguo lago marciano tenía todos los ingredientes químicos clave necesarios para la vida, más energía química disponible de por vida. Ahora, el rover está subiendo más abajo en el monte Sharp para investigar cómo cambiaron las condiciones ambientales antiguas con el tiempo.
"Estamos en las capas que fueron la razón principal por la que se eligió el cráter Gale como lugar de aterrizaje, "dijo la científica adjunta del proyecto Curiosity Joy Crisp del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. "Ahora estamos utilizando una estrategia de perforación de muestras a intervalos regulares a medida que el rover sube al Monte Sharp. Anteriormente elegimos objetivos de perforación en función de las características especiales de cada sitio. Ahora que estamos conduciendo continuamente a través de la gruesa capa basal de la montaña, una serie de perforaciones formarán una imagen completa ".
Cuatro sitios de perforación recientes, desde "Oudam" en junio pasado hasta "Sebina" en octubre, están espaciados cada uno alrededor de 80 pies (unos 25 metros) en elevación. Este patrón cuesta arriba permite al equipo científico tomar muestras de capas cada vez más jóvenes que revelan la antigua historia ambiental de Mount Sharp.
Ambientes cambiantes
Una pista de las condiciones cambiantes de la antigüedad es el mineral hematita. Ha reemplazado a la magnetita menos oxidada como el óxido de hierro dominante en las rocas que Curiosity ha perforado recientemente, en comparación con el sitio donde Curiosity encontró por primera vez sedimentos del lecho del lago. "Ambas muestras son lutitas depositadas en el fondo de un lago, pero la hematita puede sugerir condiciones más cálidas, o más interacción entre la atmósfera y los sedimentos, "dijo Thomas Bristow del Centro de Investigación Ames de la NASA, Campo Moffett, California. Ayuda a operar el instrumento de laboratorio de Química y Mineralogía (CheMin) dentro del rover, que identifica minerales en muestras recolectadas.
Boro, Sodio y Cloro en Mineral Vein 'Diyogha, Marte. Crédito:NASA
La reactividad química ocurre en un gradiente de fuerza de los ingredientes químicos al donar o recibir electrones. La transferencia de electrones debido a este gradiente puede proporcionar energía para la vida. Un aumento de la hematita en relación con la magnetita indica un cambio ambiental en la dirección de los electrones que tiran con más fuerza, provocando un mayor grado de oxidación en el hierro.
Otro ingrediente que ha aumentado en mediciones recientes de Curiosity es el elemento boro, que el instrumento de cámara y química de disparo láser (ChemCam) del rover ha estado detectando dentro de las venas minerales que son principalmente sulfato de calcio. "Ninguna misión anterior ha detectado boro en Marte, "dijo Patrick Gasda, del Laboratorio Nacional de Los Alamos del Departamento de Energía de EE. UU., Los Alamos, Nuevo Mexico. "Estamos viendo un fuerte aumento de boro en los objetivos de las venas inspeccionados en los últimos meses". El instrumento es bastante sensible; incluso en el nivel aumentado, el boro constituye solo alrededor de una décima parte del uno por ciento de la composición de la roca.
'Sistema dinámico'
El boro se asocia con famosos sitios áridos donde mucha agua se ha evaporado; piense en el bórax que los equipos de mulas arrastraron una vez desde el Valle de la Muerte. Sin embargo, Las implicaciones ambientales de la pequeña cantidad de boro encontrada por Curiosity son menos directas que para el aumento de hematites.
Los científicos están considerando al menos dos posibilidades de la fuente de boro que deja el agua subterránea en las venas. Quizás la evaporación de un lago formó un depósito que contenía boro en una capa superpuesta, aún no alcanzado por la curiosidad, luego, el agua volvió a disolver el boro y lo llevó a través de una red de fracturas a capas más antiguas, donde se acumuló junto con los minerales de las venas que llenan las fracturas. O tal vez cambios en la química de los depósitos arcillosos, como lo demuestra el aumento de hematita, afectó la forma en que el agua subterránea recogía y dejaba boro dentro de los sedimentos locales.
"Las variaciones en estos minerales y elementos indican un sistema dinámico, ", Dijo Grotzinger." Ellos interactúan con el agua subterránea así como con el agua superficial. El agua influye en la química de las arcillas, pero la composición del agua también cambia. Estamos viendo una complejidad química que indica un largo historia interactiva con el agua. Cuanto más complicada es la química, mejor es para la habitabilidad. El boro Los minerales de hematita y arcilla subrayan la movilidad de elementos y electrones, y eso es bueno para la vida ".
