El Futuro Próximo - Parte 3 i)

Rover 2020 –

i)  La búsqueda de vida en Marte y

ii) el retorno a Tierra de las muestras marcianas.

La misión Mars 2020 explorará “in situ” probabilidades de que en algún momento de su vida Marte ha sido habitable, ante ello se abocará a la búsqueda de signos de vida pasada, lograr el retorno a la Tierra de muestras marcianas consideradas atractivas desde el punto de vista científico y encontrar la tecnología necesaria para la futura exploración humana y robótica de Marte.

Aprovechando descubrimientos obtenidos en misiones pasadas sobre el agua y la habitabilidad en Marte, el Rover de 2020 representaría un cambio hacia la búsqueda directa de señales de vida microbiana pasada.

Programa de Exploración de Marte de la NASA tiene a largo plazo la consideración de un plan de exploración sistemática. Cada misión a Marte se basa en la otra, con los descubrimientos e innovaciones realizadas a fin de guiar la que viene después.

El primer tema se encuadra "Siga el agua", ya que el agua es esencial para la vida tal como la conocemos. También es importante para la comprensión de la historia geológica y climática de Marte, así como la forma en que podría apoyar a los futuros exploradores humanos. Todos son pertinentes para determinar si Marte alguna vez tuvo o todavía tiene las condiciones necesarias para mantener la vida.

A través del tiempo con orbitadores, sondas y vehículos de exploración se ha puesto como objetivo encontrar evidencia de agua, el tema "Explorar Habitabilidad" lleva a la búsqueda de condiciones adicionales necesarias para la vida, incluyendo elementos y compuestos químicos necesarios para la vida tal como la conocemos. Curiosity marca una transición al tema actual de la ciencia: "Buscar Signos de Vida".

Mientras Curiosity está buscando evidencia de las condiciones de habitabilidad (tanto de agua en el pasado y la química necesaria para la vida), para el equipo científico Marte 2020 sería la búsqueda de signos de la propia vida pasada en el registro geológico. También sería potencialmente incluir experimentos que permitan prepararse para la exploración humana en el planeta rojo.

i) La búsqueda de vida en Marte

Tras casi seis meses de conversaciones, el Equipo de Definición de la Ciencia (SDT, Science Definition Team) del Rover 2020, acaba de publicar su informe dentro del MEPAG (Mars Exploration Program Analysis Group) con las recomendaciones sobre los objetivos científicos de la misión.

¿Las conclusiones? El nuevo laboratorio deberá buscar signos de vida en Marte. Algo novedoso, y es que a muchos les sorprenderá saber que desde las misiones Viking allá por los años 70 la NASA no ha buscado vida en Marte de forma directa (Curiosity estudia la habitabilidad del planeta rojo, no la presencia de vida). Las probabilidades de que exista vida actualmente en Marte son mínimas, así que el Rover se centrará en estudiar los rastros biológicos que hayan podido dejar los hipotéticos microorgаnismos marcianos en el pasado. Por eso, el primer objetivo de la misión será explorar un ‘Ambiente Antiguo Relevante’. ¿Y esto qué es? Esto es una región de la superficie marciana correspondiente a la Era Noeica, es decir, con una antigüedad superior a los cuatro mil millones de años. Y es que no debemos olvidar que el Marte primitivo fue habitable y es la clave para entender el origen de la vida en la Tierra. Curiosamente, vale la pena señalar que la misión ruso-europea ExoMars 2018, mucho más modesta, también planea explorar una zona de la Era Noeica.

Para saber si la vida surgió en Marte, el Rover deberá buscar varios tipos de biofirmas (Una biofirma es cualquier sustancia - como un elemento, isótopo, o molécula, o fenómeno - que proporciona evidencia científica del pasado o del presente de la existencia de vida). . Las biofirmas más importantes son las moléculas orgánicas, biominerales, estructuras a gran escala asociadas con la vida (arrecifes, estromatolitos, etc.) y, por supuesto, microfósiles.

Biofirmas que debe analizar el rover (NASA).

Posibles instrumentos para detectar biofirmas en función de su capacidades (NASA).

Características que deben tener los instrumentos para analizar la materia orgánica en función de la capacidad para asegurar que hubo vida en Marte (NASA).

Todo indica que Marte fue habitable en el pasado y que tuvo agua líquida en su superficie de forma estable. Pero, ¿qué aspecto presentaba el planeta rojo en esa época dorada? Si miramos la mayoría de libros sobre el tema, el Marte habitable aparece representado tal que así:

Un verdadero Marte Azul. El gran Oceanus Borealis cubre casi todo el hemisferio norte y se observan grandes masas de agua líquida dentro de algunas cuencas de impacto como Hellas Planitia o Argyre Planitia. Las nubes cubren gran parte del planeta, dándole un aspecto de canica blancoazulada semejante a la Tierra. Una imagen romántica y evocadora, pero que muy probablemente es falsa. ¿Quieres saber cómo era el Marte de hace cuatro mil millones de años cuando era habitable? Pues mira la siguiente fotografía:

Totalmente distinto, ¿no? Puede que este Marte no sea tan atractivo como el anterior, pero, efectivamente, hay agua líquida en la superficie. Esta imagen es en gran parte el resultado de diez años de observaciones mediante la sonda europea Mars Express, una misión que ha revolucionado nuestro conocimiento del planeta rojo. Gracias al trabajo conjunto de Mars Express y las sondas norteamericanas MRO y Odyssey, ahora sabemos que la historia de Marte ha sido más compleja de lo que muchos esperaban.

El planeta rojo, al igual que el resto de cuerpos del Sistema Solar se formó hace unos 4500 millones de años. Hasta hace cuatro mil millones de años sufrió los impactos de numerosos cuerpos menores que aún vagaban por el espacio interplanetario. Algunas de estas colisiones fueron monstruosas. 

Recordemos que la Luna se formó por culpa del choque entre la prototierra y un protoplaneta llamado Theia durante la fase inicial de formación. En el caso de Marte, se cree que el choque con un protoplaneta por la misma época fue el causante de la creación de la misteriosa dicotomía entre los dos hemisferios marcianos (el hemisferio boreal presenta una elevación media considerablemente inferior a la del hemisferio austral). El número de colisiones, lejos de remitir con el tiempo, aumentó súbitamente hace 3900 millones de años, para luego prácticamente desaparecer. Es el llamado bombardeo intenso tardío o LHB (late heavy bombardment), resultado del cambio de las órbitas de los planetas exteriores. Casi todos los cuerpos del Sistema Solar con superficie rocosa a excepción de la Tierra están cubiertos de las cicatrices del LHB. No tienes más que mirar a la Luna para verlas. Las manchas oscuras de los mares lunares son resultado directo del LHB.

Zonas de Marte con minerales hidratados (filosilicatos), el Santo Grial de los exploradores de Marte (ESA).

El bombardeo intenso tardío borró casi la totalidad de registros geológicos planetarios. Entender qué sucedió antes resulta de vital importancia para reconstruir la historia del Sistema Solar. Pues bien, Marte es el único lugar del Sistema Solar interior donde tenemos acceso a esos registros en la superficie. Y justamente el periodo que va entre la formación de Marte y el bombardeo tardío -la llamada era Noeica- es cuando se cree que Marte fue habitable, con agua líquida en su superficie y una atmósfera mucho más densa que la actual. Probablemente, el núcleo del planeta también generaba una magnetosfera gracias al efecto dinamo, protegiendo la atmósfera y la superficie de la continua erosión por parte de las partículas del viento solar. Por entonces, Marte tenía auroras polares como la Tierra y no como ahora, que se forman débiles auroras en latitudes medias con una forma ciertamente extravagante siguiendo el campo magnético fósil preservado en las rocas (y sí, sabemos que actualmente existen auroras en Marte por gentileza de la sonda Mars Express, en concreto, del instrumento SPICAM).

Así son las extrañas auroras marcianas en al actualidad (ESA).

Gracias al espectrómetro OMEGA de la Mars Express y al CRISM de la MRO sabemos que en la superficie de Marte existen actualmente zonas que sobrevivieron al bombardeo tardío. Estas zonas son reconocibles por la presencia de filosilicatos, un tipo de minerales arcillosos que sólo se forman en presencia de agua (de hecho, la Mars Express fue la primera misión espacial en detectar filosilicatos en Marte desde la órbita). Si la vida surgió alguna vez en el planeta rojo, fue en estas regiones.

Pero más o menos al mismo tiempo que el bombardeo tardío comenzó a torturar la superficie de los cuerpos del Sistema Solar, todo cambió. Marte perdió su dinamo interna y el viento solar comenzó a erosionar su atmósfera de forma implacable. El agua líquida desapareció de la superficie y la mayoría se conserva aún en depósitos de hielo subterráneo, en los casquetes polares y en minerales hidratados.

Tras la Era Noeica siguieron episodios de vulcanismo en los que se formaron los gigantescos volcanes de Tharsis y tuvieron lugar episodios puntuales de grandes inundaciones en las que se crearon los enormes canales que actualmente podemos contemplar en la superficie. El hemisferio norte, así como otras zonas bajas del planeta, se cubrió de materiales volcánicos ricos en olivina, un proceso muy parecido a la formación de los maria en la Luna. De esta época de volcanes e inundaciones masivas, la Era Hespérica, datarían los depósitos de sulfatos, minerales que hasta no hace mucho se asociaban con épocas más benignas para la vida.

Uno de los recientes glaciares marcianos formados antes del último cambio climático (ESA/DLR).

Como vemos, Marte es un mundo complejo con una historia compleja. Pero el verdadero cofre del tesoro científico son las regiones supervivientes al bombardeo tardío que aún presentan grandes cantidades de filosilicatos. Estas zonas no sólo guardan la clave para comprender el pasado de Marte, sino también el de la Tierra. Y es que en nuestro planeta no existen rocas de esa antigüedad. Quizás ahora quede más claro por qué traer un pedazo de corteza de la Era Noeica es una prioridad para la comunidad científica internacional.

Fuente
NASA/JLP

Daniel Marin

ESA/DLR