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Nuevas pistas sobre el pasado de Marte

25.03.2020

Unos científicos han ideado nuevas herramientas analíticas para desmenuzar la enigmática historia de la atmósfera de Marte, y determinar si la vida fue alguna vez posible allí.

El trabajo, publicado en la revista Science Advances, podría ayudar a los astrobiólogos a entender la alcalinidad, el pH y el contenido de nitrógeno de las antiguas aguas de Marte, y por extensión, la composición del dióxido de carbono de la antigua atmósfera del planeta.

El Marte actual 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 Marte hoy en día», indica Tim Lyons, profesor de biogeoquímica de la Universidad de California, en Riverside (UCR). «Nos impulsa más bien la pregunta de si había vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece mucho más probable».

Sin embargo, «existen pruebas abrumadoras de que Marte tuvo océanos de agua líquida hace unos 4.000 millones de años», señaló Lyons.

La pregunta central que los astrobiólogos se hacen es cómo fue ello posible. El planeta rojo está más lejos del Sol que la Tierra, y hace miles de millones de años este generaba menos calor que hoy en día.

«Para que el planeta se calentara lo suficiente como para que hubiera agua líquida en la superficie, su atmósfera probablemente habría necesitado una inmensa cantidad de gas de efecto invernadero, concretamente dióxido de carbono», explicó Chris Tino, estudiante de postgrado de la UCR y primer autor del trabajo junto con Eva Stüeken, profesora de la escocesa Universidad de St. Andrews.

Dado que es imposible tomar muestras de la atmósfera de Marte de hace miles de millones de años para conocer su contenido de dióxido de carbono, el equipo llegó a la conclusión de que un sitio en la Tierra cuya geología y química guardan similitudes con la superficie marciana podría proporcionar algunas de las piezas que faltan del rompecabezas. Lo encontraron en el cráter de Nordlinger Ries, en el sur de Alemania.

Formado hace aproximadamente 15 millones de años después de haber sido golpeado por un meteorito, el cráter de Ries presenta capas de rocas y minerales mejor conservadas que en casi cualquier otra parte de la Tierra.

El rover Perseverance (Mars 2020) aterrizará en un antiguo cráter de estructura similar y bien conservado. Ambos lugares tenían agua líquida en su pasado lejano, lo que hace que sus composiciones químicas sean comparables.

Según Tino, es poco probable que el antiguo Marte tuviera suficiente oxígeno como para haber albergado formas de vida complejas como los humanos o los animales.

Sin embargo, algunos microorganismos podrían haber sobrevivido si el agua marciana antigua 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 que lo que rodea a la Tierra hoy en día, 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 de Ries tienen proporciones de isótopos de nitrógeno que pueden explicarse mejor por un pH alto», dijo Stüeken. «Lo que es más, los minerales de los antiguos sedimentos nos dicen que la alcalinidad también era muy alta».

Sin embargo, las muestras marcianas con indicadores minerales de alta alcalinidad y datos de isótopos de nitrógeno que apuntan a un pH relativamente bajo, exigirían niveles extremadamente altos de dióxido de carbono en la atmósfera del pasado.

Las estimaciones de dióxido de carbono resultantes podrían ayudar a resolver el antiguo misterio de cómo un antiguo Marte situado tan lejos de un tenue Sol primitivo podría haber sido lo suficientemente cálido para los océanos de la superficie y tal vez para la vida. Cómo pudieron mantenerse niveles tan altos y qué pudo haber vivido debajo de ellos siguen siendo preguntas importantes.

«Antes de este estudio, no estaba claro que algo tan simple como los isótopos de nitrógeno pudieran ser usados para estimar el pH de las antiguas aguas de Marte; el pH es un parámetro clave en el cálculo del dióxido de carbono en la atmósfera», dijo Tino.

La financiación para este estudio provino del Instituto de Astrobiología de la NASA, donde Lyons lidera el equipo de Tierras Alternativas con base en la UCR.

En el estudio participaron Gernot Arp de la Universidad Georg-August de Göttingen y Dietmar Jung de la Oficina Estatal de Baviera para el Medio Ambiente.

Cuando las muestras de la misión Perseverance de la NASA sean traídas de vuelta a la Tierra, podrían ser analizadas en busca de 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.

«Podrían pasar de 10 a 20 años antes de que las muestras sean traídas de vuelta a la Tierra», dijo Lyons. «Pero estoy encantado de saber que tal vez hemos ayudado a definir una de las primeras preguntas a hacer una vez que estas muestras se distribuyan a los laboratorios en los EE.UU. y en todo el mundo».

Fuente: noticiasdelaciencia.com

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