Resumen (28 de diciembre de 2005): Los rasgos geológicos en el lugar de aterrizaje de la Opportunity en Marte no se formaron por un lago que se evaporó, sino por los constantes impactos de meteoritos, argumentan dos geólogos de la Universidad del Estado de Arizona.





Basado en una investigación del Estado de Arizona

Panorama del nido vacío de regreso hacia al pétalo de aterrizaje desde el rover Opportunity móvil, que se ha aventurado al borde del cráter. Crédito: NASA/JPL

Los rasgos geológicos en el lugar de aterrizaje de la Opportunity en Marte no se formaron por un lago que se evaporó, sino por los constantes impactos de meteoritos, argumentan dos geólogos de la Universidad del Estado de Arizona.

El lugar donde la rover de exploración marciana Opportunity aterrizó tiene sedimentos y estructuras a capas que se piensa que se formaron por la evaporación de un océano ácido y salado. El pensamiento predominante es que cuando este mar marciano existió pudo haber albergado formas de vida y de este modo sería el principal lugar para explorar fósiles.

Sin embargo, L. Paul Knauth y Donald Burt, geólogos de la Universidad del Estado de Arizona (ASU – Arizona State University) quienes con Kenneth Wohletz del Laboratorio Nacional de Los Alamos, dicen que los depósitos de hidroclastos resultantes de explosiones masivas causadas por impactos de meteoritos, ofrecen una explicación más simple y coherente para las formaciones de roca y capas de sedimentos encontradas en el lugar de aterrizaje de la Opportunity. Los investigadores publicaron sus conclusiones en el número actual de Nature.

La investigación podría centrarse en dónde y cómo los científicos continúan su exploración de Marte en busca de formas de vida pasadas.

El aumento de impactos 'tiene una explicación alternativa simple que implica la acumulación, procedente de movimientos turbulentos, de fragmentos de roca, sales, sulfuros, salmueras e hielo producido por el impacto de un meteorito', las tres condiciones en su artículo 'El origen de los sedimentos impactados en el lugar de aterrizaje de la Opportunity en Marte'.

'El desgaste posterior por capas inter-granulares de agua puede explicar todos los rasgos observados sin recurrir a mares poco profundos, lagos o acuíferos cercanos a la superficie', añadieron. 'Series de estratos observadas en otras zonas de la superficie crateada de Marte y atribuidas al viento, al agua o al volcanismo bien podrían haberse formado de modo similar'.

Cuando la Opportunity aterrizó sobre el Meridiani Planum en enero de 2004, comenzó un período muy importante en la exploración planetaria. El rover ha funcionado durante casi dos años - cuando fue diseñado para funcionar durante 90 días - y ha devuelto muchas imágenes impresionantes de la superficie marciana, así como las medidas de los rasgos circundantes geológicos y químicos.

Los investigadores del equipo del rover de exploración de Marte piensan que las observaciones de este lugar señalan un área una vez inundada por el agua, proporcionando un ambiente que podría haber sustentado la vida. El cuerpo de agua se evaporó gradualmente, debido a la delgada atmósfera de Marte, dejando atrás altas concentraciones de sal y varios depósitos de minerales y formaciones geológicas reveladoras. Debido a que los signos observados indican un área en la que una vez hubo un lago, o un gran cuerpo de agua, sería una buena opción promover la exploración del Meridiani Planum en busca de fósiles u otros indicios de formas de vida anteriores.

Pero para Knauth, Burt y Wohletz los rasgos geológicos del lugar de aterrizaje de la Opportunity también pueden ser debidos a los artefactos causados por los impactos de los meteoritos, más que por que una vez fuera el fondo de un lago.

Vista aérea del cráter de un meteorito, Arizona. Crédito: Jim Hurley, 1978

'Cuando un meteorito impacta produce una enorme onda expansiva, similar a una explosión nuclear', dijo Knauth. 'En un planeta con atmósfera, alrededor de la base se produce una nube turbulenta de escombros que origina un depósito sedimentario. Se generan depósitos que pueden alcanzar casi 100 kilómetros desde los grandes volcanes. El impacto de un gran meteorito puede esparcir sedimentos sobre decenas de miles de kilómetros cuadrados'.

'Marte está lleno de cráteres de una punta a otra. Todos deberían haber producido depósitos de hidroclastos', dijo Knauth.

Al examinar las pruebas, los investigadores creen que los sedimentos y las estructuras del lugar de aterrizaje de la Opportunity son causadas más probablemente por un depósito de hidroclastos que por un lago evaporado. Algunas preguntas acerca de los sedimentos observados incluyen una mezcla de sales evaporadas, texturas de los sedimentos y la existencia de pequeños depósitos esferoides en el lugar del aterrizaje.

'La variada química de sales en el lugar del Opportunity es errónea', dijo Burt. 'Si esto fuera un gran lago que se evaporó lentamente, entonces los depósitos de sal serían más uniformes, yendo desde los menos solubles (sulfato de calcio, jarosita) a los más solubles (haluros y sulfato de magnesio)'.

'Con depósitos evaporados no se conseguiría lo que se ve químicamente o mineralógicamente en Marte', añadió Burt. 'En Marte, hay mezclas de sales más solubles junto con sales menos solubles. En la Tierra, las menos solubles se evaporan primero (como la suciedad de una bañera) y las más solubles las últimas, pero en este depósito esto es una completa mezcla'.

Los investigadores explicaron que desde las imágenes orbitales parece claro que Marte tuvo un intervalo 'caliente-mojado' muy temprano en su historia, cuando existió brevemente agua sobre su superficie. La mayor parte del agua desapareció del planeta dejando atrás la salmuera que se filtró en los escombros creados por los primeros impactos de grandes meteoritos, los también llamados 'mega-regolitos'.

Cuando el planeta se congeló, las sales se formaron bajo la superficie junto con el hielo y la salmuera residual. Todos éstos serían entonces 'excavados', básicamente arrojados todos juntos en impactos posteriores, dijeron los investigadores.

Un rasgo sedimentario específico llamado estratificación cruzada del lecho, es lo que los primeros científicos que examnaron los datos procedentes de marte dijeron que era la prueba de la existencia de agua líquida en la zona. Knauth, Burt y Wohletz dijeron que también es una estructura común formada a partir de los depósitos de hidroclastos.

Knauth usa ilustraciones de estructuras encontradas en el Agujero de Kilbourne, Nuevo México, y las compara con imágenes tomadas de estratos marcianos. Mientras estos rasgos puedan ser explicados como causados por agua líquida, los investigadores escriben: 'La estratificación cruzada y otras estructuras sedimentarias se forman en los depósitos de hidroclastos al caer despacio y permitir que las partículas suspendidas puedan ser empujadas por la superficie y abrirse camino entre las capas y los estratos cruzados'.

'Estos rasgos', dijo Knauth, 'son bastante comunes en los depósitos de hidroclastos'. De hecho, tales estratos cruzados en los depósitos de arena que han ascendido hasta 1 metro, han sido encontrados en lugares de pruebas nucleares en el oeste de Estados Unidos y son comunes alrededor de las erupciones volcánicas. El coautor Wohletz, experto en depósitos de hidroclastos, pronto propuso que esos depósitos de estratos cruzados deberían ser comunes en Marte.

Un rasgo particular interesante encontrado en el lugar de aterrizaje de la Opportunity son pequeños esferoides como concreciones, o glóbulos, de material. Al principio, los científicos creyeron que eran marcas del agua al contacto con las rocas del suelo. Pero para formar tantos esferoides como encontraron, se necesitarían grandes cantidades de aguas subterráneas y 'tendrían que crecer dentro de la roca. Nosotros no vimos ninguna prueba de esto', dijo Knauth, que ha estado estudiando concreciones en la Tierra durante 35 años.

'Eran pequeñas esferas absolutamente perfectas', dijo. 'Estas se desprenden para estar en abundancia en los depósitos de hidroclastos. Se forman como pequeños granizos. Tienen la misma forma, el mismo tamaño y la misma distribución uniforme, y las concrecciones no lo tienen'.

Esta imagen tomada por la cámara panorámica del vehículo de exploración marciana Opportunity es una aproximación al color real de una excepcional roca llamada "tazón de moras" en el afloramiento rocoso "Cráter del Águila". Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Cornell

Knauth explica que hay muchas evidencias de la existencia pasada de agua en Marte y que hay una probabilidad justa de que algunas formas de vida puedan haber existido sobre el Planeta Rojo. Pero si la teoría del equipo es correcta y los rasgos superficiales de Meridiani Planum fueron causados por impactos de meteoritos y no por un gran lago, entonces los científicos tienen que ser más creativos para dirigir los siguientes pasos de su exploración para la búsqueda de formas de vida, dijo Knauth.

Knauth dijo que la clave podría estar en las rocas marcianas.

'Si sabemos algo sobre Marte es que ha sido golpeado cruelmente por meteoritos', añadió. 'Sólo necesitamos vivir con ello y aprovecharlo. Los meteoritos son excavadores, dispersan la roca por todas partes del planeta y pienso que algunos de aquellos son jugosos objetivos astrobiológicos'.

Dijo que la mayor parte de cada roca de Marte está agrietada y si existiera vida microbiana sobre el planeta, los microorganismos podrían ser recogidos por el viento y conducidos a las diferentes partes del paisaje. Eventualmente podrían alojarse en las grietas de las rocas y estar enterrados en carbonato cálcico y otras sales.

Añadió que uno de los meteoritos de Marte tiene tanto carbonato en las grietas que posiblemente contiene pruebas de vida pasada. Las grietas llenas del material blanco han sido fotografiadas repetidamente por los rovers en Marte, pero los instrumentos actuales no pueden analizarlos.

'Si queremos encontrar pruebas de vida pasada en Marte necesitamos buscar en estas grietas', explicó Knauth. 'Si hubiera microbios flotando alrededor de estas rocas, podrían heberse posado y haber sido enterrados en estos pequeños rellenos'.

'Olvidemos la tentativa de encontrar fósiles in situ en un lago evidente o en lechos marinos, esa materia probablemente desapareció hace tiempo, siendo pulverizada por impactos posteriores', añadió. 'En cambio tendríamos que mirar estas pequeñas capas y fracturas'.