Cómo Marte se volvió inhabitable tras ser un mundo acuático que podía albergar vida

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Este es un concepto artístico de un Marte primitivo con agua líquida (zonas azules) en su superficie. Antiguas regiones de Marte muestran signos de abundante agua, como valles y deltas, y minerales que sólo se forman en presencia de agua líquida. Los científicos creen que hace miles de millones de años, la atmósfera de Marte era mucho más densa y lo suficientemente cálida como para formar ríos, lagos e incluso océanos de agua. Cuando el planeta se enfrió y perdió su campo magnético global, el viento solar y las tormentas solares erosionaron hasta el espacio una parte importante de la atmósfera del planeta, convirtiendo Marte en el frío y árido desierto que vemos hoy. Crédito: NASA/MAVEN/The Lunar and Planetary Institute
Este es un concepto artístico de un Marte primitivo con agua líquida (zonas azules) en su superficie. Antiguas regiones de Marte muestran signos de abundante agua, como valles y deltas, y minerales que sólo se forman en presencia de agua líquida. Los científicos creen que hace miles de millones de años, la atmósfera de Marte era mucho más densa y lo suficientemente cálida como para formar ríos, lagos e incluso océanos de agua. Cuando el planeta se enfrió y perdió su campo magnético global, el viento solar y las tormentas solares erosionaron hasta el espacio una parte importante de la atmósfera del planeta, convirtiendo Marte en el frío y árido desierto que vemos hoy. Crédito: NASA/MAVEN/The Lunar and Planetary Institute

El antiguo Marte tenía abundante agua líquida en su superficie, lo que hacía que su clima fuera adecuado para la vida. Pero hoy, la superficie de Marte es gélida y hostil a la vida.

¿Cómo pasó el antiguo clima marciano de ser habitable a una superficie inhóspita para la vida terrestre?

El rover Curiosity de la NASA, que actualmente explora el cráter Gale de Marte, está proporcionando nuevos detalles al respecto. Utilizando los instrumentos del rover -el Análisis de Muestras en Marte (SAM) y el Espectrómetro Láser Sintonizable (TLS)- los científicos midieron la composición isotópica de los minerales ricos en carbono (carbonatos) hallados en el cráter Gale. Encontraron nuevas pistas sobre cómo se transformó el antiguo clima del Planeta Rojo.

David Burtt, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo, dijo: «Los valores isotópicos de estos carbonatos apuntan a cantidades extremas de evaporación, lo que sugiere que estos carbonatos probablemente se formaron en un clima que sólo podía soportar agua líquida transitoria.»

«Nuestras muestras son inconsistentes con un ambiente antiguo con vida (biosfera) en la superficie de Marte, aunque esto no descarta la posibilidad de una biosfera subterránea o una biosfera superficial que comenzó y terminó antes de que se formaran estos carbonatos».

Los isótopos son versiones diferentes de un mismo elemento que tienen pesos distintos. Cuando el agua se evapora, el carbono y el oxígeno más ligeros tienen más probabilidades de escapar al aire, mientras que los más pesados se quedan y se acumulan, formando finalmente rocas carbonatadas. Los científicos estudian estas rocas porque pueden proporcionar información importante sobre climas pasados, como la temperatura y la acidez del agua de la que proceden.

El artículo analiza dos formas en las que podrían haberse formado estos carbonatos en el cráter Gale. La primera idea es que se formaron durante ciclos de condiciones húmedas y secas. La segunda idea es que se formaron en agua muy salada lo suficientemente fría como para congelarse.

Jennifer Stern, de la NASA Goddard, coautora del artículo, declaró: «Estos mecanismos de formación representan dos regímenes climáticos distintos que pueden presentar escenarios de habitabilidad diferentes. Los ciclos húmedo-seco indicarían una alternancia entre entornos más y menos habitables. Por el contrario, las temperaturas criogénicas en las latitudes medias de Marte indicarían un entorno menos habitable donde la mayor parte del agua está encerrada en hielo y no está disponible para la química o la biología, y lo que hay es extremadamente salado y desagradable para la vida.»

Los científicos han sugerido escenarios climáticos para el antiguo Marte basándose en minerales, modelos y formaciones rocosas. Este nuevo hallazgo añade pruebas procedentes de isótopos encontrados en muestras de rocas para apoyar esos escenarios.

Los isótopos pesados de los carbonatos marcianos son muy superiores a los de los carbonatos terrestres, lo que los convierte en los isótopos de carbono y oxígeno más pesados de Marte. La investigación indica que son necesarios ciclos húmedo-secos y condiciones frías y salinas para crear estos carbonatos altamente enriquecidos.

Según Burtt, «el hecho de que estos valores de isótopos de carbono y oxígeno sean superiores a cualquier otro medido en la Tierra o en Marte apunta hacia un proceso (o procesos) llevado al extremo». Mientras que la evaporación puede causar cambios significativos en los isótopos de oxígeno en la Tierra, los cambios medidos en este estudio fueron de dos a tres veces mayores.»

«Esto significa dos cosas 1) hubo un grado extremo de evaporación que llevó a estos valores isotópicos a ser tan pesados, y 2) estos valores más pesados se conservaron, por lo que cualquier proceso que creara valores isotópicos más ligeros debe haber sido significativamente menor en magnitud.»

Fuentes, créditos y referencias:

David G. Burtt et al, Highly enriched carbon and oxygen isotopes in carbonate-derived CO2 at Gale crater, Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321342121

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