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Los científicos han ideado nuevas herramientas analíticas para analizar la enigmática historia de la atmósfera de Marte y si alguna vez fue posible la vida allí.
Un artículo que detalla el trabajo se publicó hoy en la revista. Avances de la ciencia . Podría ayudar a los astrobiólogos a comprender la alcalinidad, pH y contenido de nitrógeno de las antiguas aguas de Marte, y por extensión, la composición de dióxido de carbono de la atmósfera antigua del planeta.
Marte de hoy es demasiado frío para tener agua líquida en su superficie, un requisito para albergar la vida tal como la conocemos.
"La pregunta que impulsa nuestros intereses no es si hay vida en el Marte actual, "dijo Tim Lyons, Profesor distinguido de biogeoquímica de la UCR. "En cambio, nos impulsa preguntarnos si había vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece significativamente más probable ".
Sin embargo, "Existe evidencia abrumadora de que Marte tenía océanos de agua líquida hace aproximadamente 4 mil millones de años, "Señaló Lyons.
La pregunta central que se hacen los astrobiólogos es cómo fue posible. El planeta rojo está más lejos del sol que la Tierra, y hace miles de millones de años, el sol generaba menos calor que en la actualidad.
"Haber calentado el planeta lo suficiente para agua superficial líquida, su atmósfera probablemente habría necesitado una inmensa cantidad de gases de efecto invernadero, dióxido de carbono específicamente, "explicó Chris Tino, estudiante de posgrado de la UCR y coautora del artículo junto con Eva Stüeken, profesor de la Universidad de St. Andrews en Escocia.
Cráter Jezero, lugar de aterrizaje para la próxima misión del rover Mars 2020. Crédito:NASA / JPL / JHUAPL / MSSS / Brown University
Dado que tomar muestras de la atmósfera de Marte de hace miles de millones de años para conocer su contenido de dióxido de carbono es imposible, el equipo concluyó que un sitio en la Tierra cuya geología y química tienen similitudes con la superficie marciana podría proporcionar algunas de las piezas faltantes. Lo encontraron en el cráter Nordlinger Ries, en el sur de Alemania.
Formado hace aproximadamente 15 millones de años después de ser golpeado por un meteorito, El cráter de Ries presenta capas de rocas y minerales mejor conservados que en casi cualquier lugar de la Tierra.
El rover Mars 2020 aterrizará en una estructura similar, cráter antiguo bien conservado. Ambos lugares presentaban agua líquida en su pasado lejano, haciendo comparables sus composiciones químicas.
Según Tino, Es poco probable que el antiguo Marte tuviera suficiente oxígeno para albergar formas de vida complejas como los humanos o los animales.
Sin embargo, algunos microorganismos podrían haber sobrevivido si el agua antigua marciana tuviera un nivel de pH neutro y fuera altamente alcalina. Esas condiciones implican suficiente dióxido de carbono en la atmósfera —quizás miles de veces más de lo que rodea a la Tierra hoy— para calentar el planeta y hacer posible el agua líquida.
Mientras que el pH mide la concentración de iones de hidrógeno en una solución, la alcalinidad es una medida que depende de varios iones y de cómo interactúan para estabilizar el pH.
"Las muestras de roca del cráter Ries tienen proporciones de isótopos de nitrógeno que se pueden explicar mejor por un pH alto, "Dijo Stüeken." Además, los minerales de los sedimentos antiguos nos dicen que la alcalinidad también era muy alta ".
Una muestra de roca de suevita formada hace casi 15 millones de años por el impacto del meteorito del cráter Ries. De manera similar, existen rocas generadas por impactos en los bordes de antiguos lagos de cráteres en Marte. Crédito:NASA
Sin embargo, Las muestras marcianas con indicadores minerales de alta alcalinidad y datos de isótopos de nitrógeno que apuntan a un pH relativamente bajo demandarían niveles extremadamente altos de dióxido de carbono en la atmósfera pasada.
Las estimaciones de dióxido de carbono resultantes podrían ayudar a resolver el antiguo misterio de cómo un antiguo Marte ubicado tan lejos de un débil sol temprano podría haber sido lo suficientemente cálido para la superficie de los océanos y quizás para la vida. Cómo se pudieron haber mantenido niveles tan altos y qué podría haber vivido debajo de ellos siguen siendo cuestiones importantes.
"Antes de este estudio, No estaba claro que algo tan sencillo como los isótopos de nitrógeno pudiera usarse para estimar el pH de las antiguas aguas de Marte; El pH es un parámetro clave para calcular el dióxido de carbono en la atmósfera, "Dijo Tino.
La financiación de este estudio provino del Instituto de Astrobiología de la NASA, donde Lyons lidera el equipo de Tierras Alternativas con base en UCR. En el estudio se incluyeron Gernot Arp de la Universidad Georg-August de Göttingen y Dietmar Jung de la Oficina Estatal de Medio Ambiente de Baviera.
Cuando las muestras de la misión del rover Mars 2020 de la NASA se devuelven a la Tierra, podrían analizarse para determinar sus proporciones de isótopos de nitrógeno. Estos datos podrían confirmar la sospecha del equipo de que niveles muy altos de dióxido de carbono hicieron posible el agua líquida y tal vez incluso algunas formas de vida microbiana hace mucho tiempo.
"Pueden pasar de 10 a 20 años antes de que las muestras regresen a la Tierra, ", Dijo Lyons." Pero estoy encantado de saber que quizás hayamos ayudado a definir una de las primeras preguntas que debemos hacernos una vez que estas muestras se distribuyan a los laboratorios en los Estados Unidos y en todo el mundo ".
