Investigadores piden traerlos de regreso a la Tierra

Durante casi cinco meses en 2022, el rover Perseverance de la NASA recolectó muestras de rocas de Marte que podrían reescribir la historia del agua en el planeta rojo e incluso contener evidencia de vida pasada en Marte.

Pero la información que contienen no se puede extraer sin un análisis más detallado en la Tierra, lo que requiere una nueva misión al planeta para recuperar las muestras y traerlas de regreso. Los científicos esperan tener las muestras en la Tierra para 2033, aunque la misión de retorno de muestras de la NASA puede retrasarse.

«Estas muestras son la razón por la que se cumplió nuestra misión», dijo el coautor del artículo David Shuster, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California, Berkeley, y miembro del equipo científico de recolección de muestras de la NASA. «Eso es exactamente lo que todos esperaban lograr. Y lo logramos. Eso es lo que buscábamos».

La importancia crítica de estas rocas, extraídas de depósitos fluviales en un lago seco que alguna vez llenó un cráter llamado Jezero, se detalla en un estudio que se publicará el 14 de agosto. AGU avanza.

«Estas son las primeras y únicas rocas sedimentarias que se han estudiado y recolectado de un planeta distinto de la Tierra», dijo Shuster. «Las rocas sedimentarias son importantes porque fueron transportadas por agua, depositadas en una masa de agua tranquila y luego modificadas mediante química que involucra agua líquida en la superficie de Marte en algún momento del pasado. La razón por la que vinimos a Jezero fue para estudiar esto. tipo de roca. Estas son muestras absolutamente fantásticas para los objetivos generales de la misión».

Shuster fue coautor del artículo con la primera autora Tanja Bosak, geobióloga del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge.

«Estos núcleos de roca son probablemente los materiales más antiguos tomados de cualquier entorno conocido que pueda haber sustentado vida», dijo Bosak. «Cuando los traigamos de regreso a la Tierra, podrían decirnos mucho sobre cuándo, por qué y durante cuánto tiempo Marte contuvo agua líquida, y si pudo haber ocurrido alguna evolución orgánica, prebiótica y potencialmente incluso biológica en ese planeta».

Significativamente, algunas de las muestras contienen sedimentos de grano muy fino, que es el tipo de roca con mayor probabilidad de retener evidencia de vida microbiana pasada en Marte, si es que alguna vez hubo o hay vida en el planeta.

«El agua líquida es un elemento clave en todo esto porque es el ingrediente clave para la actividad biológica, hasta donde la entendemos», dijo Shuster, un geoquímico. «Las rocas sedimentarias de grano fino de la Tierra son las que tienen más probabilidades de conservar huellas de actividad biológica pasada, incluidas moléculas orgánicas. Por eso estas muestras son tan importantes».

La NASA anunció el 25 de julio que Perseverance había recolectado nuevas muestras de rocas de un afloramiento llamado Cheyava Falls que también pueden contener signos de vida pasada en Marte. Los instrumentos científicos del rover han detectado evidencia de moléculas orgánicas, mientras que las inclusiones de «manchas de leopardo» en las rocas son similares a características que en la Tierra a menudo se asocian con vida microbiana fosilizada.

En un comunicado, Ken Farley, científico del proyecto Perseverance en Caltech, dijo: «Científicamente, Perseverance no tiene nada más que ofrecer. Para comprender completamente lo que realmente sucedió en ese valle del río marciano en el cráter Jezero hace miles de millones de años, nos gustaría traer el Las muestras de Cheyava Falls regresan a la Tierra para que puedan ser estudiadas con los potentes instrumentos disponibles en los laboratorios».

Los sedimentos contienen las respuestas.

Shuster señaló que Jezero y el abanico de sedimentos dejado por el río que una vez fluyó hacia él probablemente se formaron hace 3.500 millones de años. Esa abundante agua ya no existe, ya sea atrapada bajo tierra o perdida en el espacio. Pero Marte estaba húmedo en una época en la que la vida en la Tierra (en forma de microbios) ya estaba en todas partes.

«La vida estaba haciendo lo suyo en la Tierra en ese momento, hace 3.500 millones de años», dijo. «La pregunta básica es: ¿Estaba la vida también haciendo su trabajo en Marte en ese momento?

«En cualquier lugar de la Tierra en los últimos 3.500 millones de años, si me dan el escenario de un río que desemboca en un cráter y transporta materiales a una masa de agua tranquila, la biología se habría establecido allí y habría dejado su huella, de una forma u otra. «, añadió Shuster. «Y específicamente en el sedimento de grano fino, tendríamos muchas posibilidades de registrar esta biología en las observaciones de laboratorio que podamos hacer de este material en la Tierra».

Shuster y Bosak reconocen que el equipo de análisis orgánico a bordo del rover no detectó moléculas orgánicas en las cuatro muestras de abanicos sedimentarios. Las moléculas orgánicas son utilizadas y producidas por el tipo de vida que conocemos en la Tierra, aunque su presencia no es una evidencia inequívoca de vida.

«No observamos claramente compuestos orgánicos en estas muestras clave», dijo Shuster. «Pero sólo porque este instrumento no detectó compuestos orgánicos no significa que no estuvieran en estas muestras. Simplemente significa que no estaban en una concentración detectable por la instrumentación del rover en estas rocas en particular».

Hasta la fecha, Perseverance ha recolectado un total de 25 muestras, incluidos duplicados y muestras atmosféricas, así como tres «tubos testigo» que capturan contaminantes potenciales alrededor del rover. Ocho muestras de roca duplicadas, además de una muestra atmosférica y un tubo central se depositaron en el llamado caché Three Forks en la superficie de Jezero como respaldo en caso de que el rover tenga problemas y las muestras a bordo no puedan recuperarse. Las otras 15 muestras, incluida la muestra de Cheyava Falls recolectada el 21 de julio, permanecen a bordo del rover en espera de recuperación.

Shuster formó parte de un equipo que analizó las primeras ocho muestras de rocas recolectadas, dos de cada ubicación en el suelo del cráter, todas rocas ígneas probablemente creadas cuando el impacto de un meteorito golpeó la superficie y excavó el cráter. Estos resultados se informaron en un artículo de 2023, basado en análisis de instrumentos a bordo del Perseverance.

El nuevo artículo es un análisis de siete muestras más, tres de ellas duplicadas ahora almacenadas en la superficie de Marte, recolectadas entre el 7 de julio y el 29 de noviembre de 2022 del frente del abanico de sedimentos occidental en Jezero. Bosak, Shuster y sus colegas descubrieron que las rocas estaban compuestas principalmente de arenisca y limolita, todas creadas por procesos fluviales.

«Perseverance encontró rocas sedimentarias depositadas en forma acuosa en el frente, la parte superior y el margen del abanico occidental de Jezero y recolectó un conjunto de muestras compuesto por ocho areniscas carbonatadas, una lutita rica en sulfato, una arenisca rica en sulfato y un conglomerado de arena y guijarros. » , dijo Bosak. «Las rocas recolectadas en la parte frontal del abanico son las más antiguas, mientras que las rocas recolectadas en la parte superior del abanico son probablemente las rocas más jóvenes producidas durante la actividad acuosa y la deposición de sedimentos en el abanico occidental».

Si bien Bosak está más interesado en posibles biofirmas en los sedimentos de grano fino, los sedimentos de grano grueso también contienen información importante sobre el agua en Marte, dijo Shuster. Aunque es menos probable que conserven materia orgánica o materiales biológicos potenciales, contienen materiales carbonatados y escombros arrastrados río arriba por el río ahora desaparecido. Por lo tanto, podrían ayudar a determinar cuándo fluyó realmente agua en Marte, el principal énfasis de la propia investigación de Shuster.

«Con el análisis de laboratorio de estos minerales detríticos, pudimos hacer declaraciones cuantitativas sobre cuándo se depositaron los sedimentos y la química de esta agua. ¿Cuál era el pH (acidez) de esta agua cuando precipitaron estas fases secundarias? ¿En qué momento? ¿Estaba ocurriendo este cambio químico? dijo.

«Ahora tenemos esta combinación de muestras en el conjunto de muestras que nos permitirá comprender las condiciones ambientales cuando el agua líquida fluía hacia el cráter. ¿Cuándo fluyó esa agua líquida hacia el cráter? ¿Fue intermitente?»

Las respuestas a estas preguntas dependen de análisis de los materiales devueltos en laboratorios terrestres para descubrir la información orgánica, isotópica, química, morfológica, geocronológica y paleomagnética que registran, enfatizaron los investigadores.

«Uno de los objetivos más importantes de la ciencia planetaria es recuperar estas muestras», dijo Shuster.