Las rocas del cráter Jezero de Marte, probablemente anteriores a la vida en la Tierra, contienen trazas de agua

En un nuevo estudio publicado hoy en la revista AGU Advances, científicos del MIT y la NASA informan que siete muestras de rocas tomadas a lo largo del «frente de abanico» del cráter Jezero de Marte contienen minerales que normalmente se forman en el agua. Estos resultados sugieren que estas rocas fueron depositadas inicialmente por agua o quizás se formaron en presencia de agua.

Las siete muestras fueron recolectadas por el rover Perseverance de la NASA en 2022 durante su exploración de la ladera occidental del cráter, donde se cree que se formaron algunas rocas en lo que ahora es un antiguo lago seco. Los miembros del equipo científico de Perseverance, incluidos científicos del MIT, estudiaron las imágenes del rover y los análisis químicos de las muestras, y confirmaron que las rocas efectivamente contenían rastros de agua y que el cráter probablemente alguna vez fue un ambiente acuático y habitable.

Aún se desconoce si el cráter estaba realmente habitado. El equipo descubrió que la presencia de materia orgánica, el material de partida de la vida, no se puede confirmar, al menos basándose en las mediciones del rover. Pero a juzgar por el contenido mineral de las rocas, los científicos creen que las muestras son su mejor oportunidad de encontrar signos de vida marciana antigua una vez que las rocas sean devueltas a la Tierra para un análisis más detallado.

«Estas rocas confirman la presencia, al menos temporalmente, de entornos habitables en Marte», dice Tanja Bosak, autora principal del estudio y profesora de geobiología en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. “Descubrimos que efectivamente había mucha actividad acuática. Durante cuánto tiempo no lo sabemos, pero ciertamente lo suficiente como para crear estos grandes depósitos sedimentarios. »

Núcleos de roca adquiridos durante la campaña Fan Front. Las imágenes de CacheCam de los núcleos en sus tubos contenedores se encuentran a la izquierda. Los símbolos rojos en el mapa del Experimento de imágenes de alta resolución (HiRISE) a la derecha indican las ubicaciones de los afloramientos muestreados y los núcleos correspondientes. Shuyak y Mageik fueron muestreados en Amalik (Figura 2), Hazeltop y Bearwallow en Wildcat Ridge (Figura 3), Kukaklek en Hidden Harbor (Figura 4) y Swift Run y ​​Skyland en Skinner Ridge (Figura 5). Sunset Hill (símbolo amarillo) fue erosionado, pero la roca colapsó durante la abrasión, por lo que no se tomaron muestras. Todos los núcleos tienen un diámetro de 13 mm. Las líneas blancas en el mapa delimitan la trayectoria del rover durante la campaña Fan Front. El símbolo verde indica la ubicación del caché de Three Forks.

Además, algunas de las muestras recolectadas pueden haber sido depositadas en el antiguo lago hace más de 3.500 millones de años, incluso antes de que aparecieran los primeros signos de vida en la Tierra.

«Estas son las rocas más antiguas que podrían haber sido depositadas por el agua, sobre las que jamás hayamos puesto las manos o los brazos de un rover», explica Benjamin Weiss, coautor del estudio y profesor Robert R. Shrock de Earth and Planetary. Ciencias en el MIT. “Esto es emocionante porque significa que estas son las rocas más prometedoras que podrían haber preservado fósiles y signos de vida. »

Los coautores del estudio en el MIT incluyen a la investigadora postdoctoral Eva Scheller y al científico investigador Elias Mansbach, así como a miembros del equipo científico de Perseverance.

en el frente

Las nuevas muestras de rocas se recolectaron en 2022 como parte de la campaña Fan Front del rover, una fase de exploración durante la cual Perseverance atravesó la ladera occidental del cráter Jezero, donde una región en forma de abanico contiene rocas sedimentarias estratificadas. Los científicos sospechan que este «frente de abanico» es un antiguo delta creado por sedimentos que fluyeron con un río y se depositaron en el lecho de un lago ahora seco. Si existiera vida en Marte, los científicos creen que podría preservarse en las capas de sedimento a lo largo del frente en forma de abanico.

El rover Perseverance de la NASA recolectó muestras de rocas en dos lugares visibles en esta imagen del cráter Jezero de Marte: «Wildcat Ridge» (abajo a la izquierda) y «Skinner Ridge» (arriba a la derecha). Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Al final, Perseverance recolectó siete muestras de diferentes lugares a lo largo del frente del cono. El rover obtuvo cada muestra perforando el lecho de roca marciano y extrayendo un núcleo del tamaño de un lápiz, que luego selló en un tubo para ser recuperado un día y traído de regreso a la Tierra para un análisis detallado.

Antes de extraer los núcleos, el rover tomó imágenes de los sedimentos circundantes en cada uno de los siete lugares. Luego, el equipo científico procesó los datos de las imágenes para estimar el tamaño promedio de grano y la composición mineral de un sedimento. Este análisis mostró que las siete muestras recolectadas probablemente contengan rastros de agua, lo que sugiere que inicialmente fueron depositadas por agua.

Específicamente, Bosak y sus colegas encontraron evidencia de ciertos minerales en el sedimento, que se sabe que precipitan fuera del agua.

«Descubrimos muchos minerales como los carbonatos, que son el origen de los arrecifes en la Tierra», explica Bosak. «Y es un material ideal para preservar fósiles de vida microbiana». »

Curiosamente, los investigadores también identificaron sulfatos en algunas muestras tomadas de la base del frente del cono. Los sulfatos son minerales que se forman en agua muy salada, otra señal de que hubo agua presente en el cráter en algún momento, aunque el agua muy salada, señala Bosak, «no es necesariamente lo mejor para la vida». Si todo el cráter hubiera estado alguna vez lleno de agua muy salada, habría sido difícil que se desarrollara allí cualquier forma de vida. Pero si sólo el fondo del lago fuera salobre, esto podría ser una ventaja, al menos para preservar los signos de vida que podrían haber vivido más arriba, en capas menos saladas, y que terminaron muriendo y flotando hacia el fondo.

«Incluso si la capa de sal estuviera intacta, si hubiera materia orgánica presente, es como poner algo en sal», explica Bosak. “Si una vida hubiera caído en la capa de sal, estaría muy bien preservada. »

Este mosaico, compuesto por varias imágenes tomadas por el rover Perseverance de la NASA en Marte, muestra un afloramiento rocoso llamado «Wildcat Ridge», donde el rover extrajo dos núcleos de roca y erosionó un área circular para estudiar la composición de la roca. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

huellas dactilares borrosas

Pero el equipo enfatiza que los instrumentos del rover no detectaron con certeza la materia orgánica. La materia orgánica puede ser señal de vida, pero también puede ser producida por ciertos procesos geológicos que nada tienen que ver con la materia viva. El predecesor de Perseverance, el rover Curiosity, detectó materia orgánica en todo el cráter Gale de Marte, que los científicos sospechan que podría provenir de asteroides que golpearon Marte en el pasado.

Durante una campaña anterior, Perseverance detectó lo que parecían ser moléculas orgánicas en varios lugares del suelo del cráter Jezero. Estas observaciones fueron realizadas por el instrumento SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescent for Organics and Chemicals), que utiliza luz ultravioleta para escanear la superficie marciana. Si hay moléculas orgánicas presentes, pueden brillar, como los materiales bajo luz negra. Las longitudes de onda a las que brilla el material actúan como una especie de huella digital del tipo de moléculas orgánicas presentes.

Durante la exploración anterior del cráter por parte de Perseverance, SHERLOC pareció detectar rastros de moléculas orgánicas en toda la región y, más tarde, en algunos lugares a lo largo del frente del cono. Pero un análisis cuidadoso, dirigido por Eva Scheller del MIT, reveló que si bien las longitudes de onda particulares observadas podrían ser signos de materia orgánica, también podrían ser firmas de sustancias que no tienen nada que ver con la naturaleza.

«Resulta que los metales céricos incrustados en minerales en realidad producen señales muy similares a las de la materia orgánica», afirma Scheller. “En el estudio, las posibles señales orgánicas se correlacionaron fuertemente con los minerales de fosfato, que siempre contienen cerio. »

El trabajo de Scheller muestra que las mediciones del rover no pueden interpretarse definitivamente como materia orgánica.

«No son malas noticias», dice Bosak. “Simplemente nos dice que la materia orgánica no es muy abundante. Sin embargo, es posible que esté presente. Está justo por debajo del límite de detección del rover. »

Cuando las muestras recolectadas finalmente regresen a la Tierra, Bosak dice que los instrumentos del laboratorio tendrán sensibilidad más que suficiente para detectar cualquier materia orgánica que pueda haber allí.

«En la Tierra, una vez que tengamos microscopios con resolución a nanoescala y varios tipos de instrumentos que no podamos colocar en un solo rover, podremos intentar buscar vida», dice She.

Este trabajo fue financiado, en parte, por la NASA.

Potencial astrobiológico de las rocas adquiridas por el rover Perseverance en un frente sedimentario del cráter JezeroMarzo, Avances AGU (acceso abierto)

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