Océanos primitivos en Marte
El Marte de hoy es demasiado frío para albergar agua líquida en su superficie, un requisito indispensable para el desarrollo de la vida tal como la conocemos. Sin embargo un artículo publicado esta semana en la revista especializada Science Advance podría ayudar a los astrobiólogos a comprender la alcalinidad, el pH y el contenido de nitrógeno de las aguas antiguas de Marte y, por extensión, la composición de dióxido de carbono de la antigua atmósfera del planeta.
"La cuestión que impulsa nuestros intereses no es si hay vida en Marte actualmente", aclara Timothy Lyons, profesor de biogeoquímica de la Universidad de California en Riverside. "Lo que nos preguntamos es si hubo vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece significativamente más probable" especifica, añadiendo que "existe una evidencia abrumadora de que Marte tenía océanos de agua líquida hace aproximadamente 4 mil millones de años".
"Lo que nos preguntamos es si hubo vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece significativamente más probable"
¿Cómo fue posible que Marte albergara océanos si el Planeta Rojo está más alejado del Sol que la Tierra y hace miles de millones de años el sol generaba menos calor que el actual? Es la incógnita que quita el sueño a equipo de Lyons. "Para que Marte fuera lo suficientemente cálido para albergar agua superficial en estado líquido, su atmósfera probablemente habría necesitado una inmensa cantidad de gases de efecto invernadero, dióxido de carbono específicamente", responde Chris Tino, estudiante graduado de la UCR y coautor del artículo junto conEva Stüeken, profesora de la Universidad de St. Andrews, en Escocia.
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 buscó un lugar en la Tierra cuya geología y química guarda grandes similitudes con la superficie marciana y el cual podría proporcionar algunas de las piezas que faltan. Lo encontraron en el cráter Nordlinger Ries del sur de Alemania.
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Formado hace aproximadamente 15 millones de años después de ser golpeado por un meteorito, el cráter Ries presenta algunas de las capas de rocas y minerales mejor conservadas de la Tierra. Por su parte, el rover Mars de la NASA analizó a principios de este 2020 un cráter antiguo, de idéntica estructura y bien conservado en nuestro planeta vecino. Ambos lugares presentaron agua líquida en su pasado lejano, por lo que la comparación de su composición química aporta nueva y valiosa información.
Aunque según Tino es muy poco probable que el antiguo Marte tuviera suficiente oxígeno para albergar formas de vida complejas, algunos microorganismos se podrían haber desarrollado si el agua marciana antigua hubiera tenido un nivel de pH neutro y hubiera sido altamente alcalina. "Esas condiciones implican suficiente dióxido de carbono en la atmósfera - quizás miles de veces del presente en la atmósfera de la Tierra hoy en día- para calentar el planeta y hacer posible el agua líquida".
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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", explica Stüeken. "Además, los minerales en los sedimentos antiguos nos cuentan que la alcalinidad también era muy alta".
Sin embargo, en comparación, las muestras marcianas, cuyos indicadores minerales de alta alcalinidad y datos de isótopos de nitrógeno apuntan a un pH relativamente bajo, exigirían niveles extremadamente altos de dióxido de carbono en la atmósfera pasada.
Estas estimaciones de dióxido de carbono podrían ayudar a resolver el antiguo misterio de cómo un antiguo Marte, ubicado tan lejos de un joven y débil sol, podría haber sido lo suficientemente cálido como para albergar océanos superficiales líquidos y tal vez vida, sin embargo, cómo se podrían haber mantenido niveles tan altos y qué podría haber vivido debajo de ellos aún siguen siendo preguntas importantes para las que los científicos no tienen respuesta.
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"El pH es un parámetro clave para calcular el dióxido de carbono en la atmósfera", afirma Tino, "y sin embargo, antes de este estudio, nadie se había basado en algo tan sencillo como los isótopos de nitrógeno para estimar el pH de las aguas antiguas de Marte".
Cuando las muestras de la misión rover Mars 2020 de la NASA se devuelvan a la Tierra, se podrán analizar sus proporciones de isótopos de nitrógeno. Estos datos podrían confirmar la sospecha de altos niveles de dióxido de carbono hicieron posible el agua líquida en Marte, y tal vez el desarrollo de algunas formas de vida microbiana. "Podrían pasar entre 10 y 20 años antes de que las muestras vuelvan a la Tierra", dijo Lyons. "Pero estoy encantado de saber que tal vez hayamos ayudado a definir una de las primeras preguntas que se harán una vez que estas muestras lleguen a la Tierra y se distribuyan a los laboratorios de todo el mundo", concluye.
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