Resumen: El vehículo Opportunity ha encontrado indicios de que una vez el agua líquida estuvo presente en Meridiani Planum – en cantidad suficiente como para proveer un hábitat adecuado para la vida tal y como la conocemos. Estas evidencias han sido extraídas de un estudio detallado de 'El Capitán', una estrecha sección del afloramiento rocoso que sobresale del cráter donde aterrizó el todo terreno. Los científicos tienen ahora la certeza de que hubo agua subterránea filtrándose a través de las rocas en algún punto del pasado. Sin embargo, aún no están seguros de que alguna vez estuviese presente sobre la superficie. |




Por Henry Bortman

El robot Opportunity de la NASA, ha encontrado evidencias convincentes de la antigua presencia de grandes cantidades de agua en, al menos, un lugar de Marte. “Las rocas de aquí estuvieron una vez sumergidas en agua líquida”, apuntó Steve Squyres, investigador principal de la misión MER (Vehículos Exploradores de Marte), refiriéndose al afloramiento del lecho rocoso situado cerca del lugar de aterrizaje del vehículo todo terreno, en Meridiani Planum. Las pruebas sugieren que, en algún momento del pasado marciano, el agua estuvo presente en cantidad suficiente como para hacer a la región “capaz de albergar vida tal y como la conocemos”.

Crédito: NASA/JPL/ Cornell" width="200"> Mapa del afloramiento y del lugar de aterrizaje en Meridiani, en detalle las regiones rocosas a estudiar. Crédito: NASA/JPL/ Cornell

La acción del agua se vio confirmada por una serie de mediciones detalladas efectuadas estos últimos días en El Capitán, una pequeña sección del saliente rocoso. Tanto las imágenes del microscopio como las mediciones espectrales, que pueden detectar la presencia de elementos químicos y minerales específicos, han ayudado a que los científicos se convenzan del pasado acuoso de la región

No obstante Squyres, ha hecho una advertencia. A pesar de que el afloramiento se vio “definitivamente” alterado por el filtrado de agua a su través, comenta, los científicos aún no tienen la certeza de que el agua se viese involucrada en su proceso inicial de formación.

Ciertas pequeñas esférulas embebidas en el saliente rocoso, suministraron rápidamente una pista acerca de la transformación obrada por el agua en la roca. En la Tierra, se sabe que este tipo de esférulas se forman por precipitación en agua. (El equipo científico ha bautizado a las esférulas con el nombre de “arándanos” ya que se encuentran distribuidas por la matriz de la roca -la masa rocosa- como arándanos en una magdalena). El azufre detectado en la superficie de algunas rocas fue la segunda pista. La presencia de minerales sulfatados en las rocas se considera a menudo como un indicador de que la roca se ha visto alterada por la acción del agua. Los estratos visibles en la matriz rocosa sugieren que el agua pudo incluso haberse visto envuelta en la formación inicial del afloramiento.

Nuevos Datos
Estas insinuaciones eran tentadoras, pero todos estos fenómenos podían explicarse también mediante procesos volcánicos en ausencia de agua. En un último esfuerzo por zanjar la cuestión, los científicos instruyeron al vehículo todo terreno para que perforase El Capitán en dos localizaciones distintas, y después usaron su visor microscópico, y los espectrómetros Mössbauer y APX para explorar lo que yacía bajo la superficie horadada.

¿Qué fue primero, la cavidad o la esférula? En la parte inferior izquierda, una esférula, o grano en forma de esfera, puede ser visto al penetrar en el interior de una pequeña oquedad llamada cavidad. Este relación "simultánea" permite establecer la datación relativa de los eventos. En este caso, la esférula parece "invadir" la cavidad, y por ello probablemente es posterior a esta. Esto sugiere que las esférulas han debido ser una de las últimas formaciones en aparecer dentro del afloramiento. Crédito de la Imagen: NASA/JPL/ Cornell/US Geological Survey

Las imágenes microscópicas descubrieron que los estratos de la roca no se veían deformados en modo alguno por la presencia de esférulas. Esto, en unión a otras evidencias visuales, comenta Squyres, llevó al equipo científico a la conclusión de que las esférulas eran coagulaciones. “Las coagulaciones se forman cuando hay agua líquida en el interior de una roca. [El agua tiene cosas disueltas [que] comienzan a precipitarse. Y conforme esto sucede, crecen alrededor de un punto nucleico hasta formar un pequeño objeto esférico.” Si las esférulas no fuesen coagulaciones, las capas de la roca, sobre y bajo ellas, deberían aparecer deformadas.

De igual modo, las imagines del microscopio aportaron otras evidencias visuales de alteraciones causadas por agua. Se detectó la presencia de pequeñas oquedades a lo largo y ancho de la roca, llamadas “cavidades”, de aproximadamente el tamaño y la forma de un céntimo. El patrón de distribución de las cavidades resultó ser una visión familiar para los geólogos. En la Tierra es común encontrar formaciones similares. Se forman cuando el agua que se filtra deposita pequeños cristales – de yeso por ejemplo – en el interior de los poros de la roca, y algún tiempo después, cuando las condiciones medioambientales cambian, estos cristales se erosionan o se disuelven.

Azufre: el golpe final
El golpe final, sin embargo, fue la información mineralógica revelada por los dos espectrómetros montados sobre el brazo robótico del vehículo. Cuando el Espectrómetro de Partículas Alfa y Rayos X (APXS) posó su “mirada” sobre los agujeros superficiales efectuados por la Herramienta de Abrasión de Rocas (RAT) del Opportunity, detectó “una enorme cantidad de azufre”, comenta Squyres. “Demasiada como para que otro mecanismo pudiera explicar por qué esta roca estaba tan llena de sales sulfatadas. Esto es un señal reveladora de la presencia de agua líquida”.

“Interpretamos que este azufre está en realidad componiendo sulfatos”, dijo Ben Clark, un miembro del equipo de la misión MER. “Y creemos que la sal que se encuentra en mayor cantidad es el sulfato de magnesio”. El sulfato de magnesio se encuentra disponible en las droguerías: es de lo que están hechas las sales de Epsom. El mineral presente en Marte es bastante similar a la Kieserita, una forma deshidratada de este componente.

El espectrómetro Mössbauer del Opportunity confirmó la presencia de sulfatos al detectar mineral de jarosita. La jarosita es un sufato de hierro hidratado; se forma mediante la interacción del hierro, el azufre y el agua. “Justamente porque se trata de un sulfato hidratado”, comenta Squyres, “necesita que haya agua alrededor para formarse”. Aunque es escaso en la Tierra, algunos científicos habían predicho que podría encontrarse en Marte.

Preguntas sin respuesta
La combinación de todas estas líneas de evidencia distintas, comentó Squyres, llevó al equipo científico a la fiable conclusión de que el agua había alterado las rocas que conforman el 'Saliente Opportunity' (nombre con el que se conoce al afloramiento). Pero encontrar evidencias de alteraciones acuáticas no implica necesariamente que la superficie de Marte fuera alguna vez más cálida y húmeda que en la actualidad. El agua líquida pudo haberse filtrado a través de la roca a niveles subterráneos, aún cuando la superficie de Marte estuviese helada y su atmósfera fuese demasiado fina como para permitir masas estables de agua líquida por encima del suelo.

Estas trazas, o espectro, muestran que una roca, llamada "McKittrick", ubicada cerca del lugar de aterrizaje del Vehículo de Exploración de Marte en Meridiani Planum, Marte, tiene concentraciones mayores de azufre y bromo que otra porción de suelo llamada "Tarmac". Estos datos fueron tomados por el espectrómetro de partículas alfa y rayos-X del Opportunity, el cual emplea Curio-244 para evaluar la composición elemental de las rocas y el suelo. Solo se muestran algunas porciones del espectro completo de los objetivos seleccionados, para enfatizar las diferencias significativas en las concentraciones elementales entre la "McKittrick" y "Tarmac". Las intensidades se marcan usando una escala logarítmica. Una roca cercana llamada Guadalupe, tiene también una concentración extremadamente alta de azufre, pero muy poco bromo. La ruptura de este "elemento" tiene lugar normalmente cuando el agua salobre se evapora lentamente y varios componentes salinos se precipitan en secuencia. Crédito: NASA/JPL/Cornell/Max Planck Institute

Estos hallazgos tampoco aportan información acerca del tiempo transcurrido desde que estas alteraciones tuvieron lugar. Para contestar a esta pregunta, dijo Squyres, necesitaremos probablemente traer muestras de rocas marcianas de vuelta a la Tierra, donde podríamos estudiarla en nuestros laboratorios empleando instrumentos más sofisticados de los que actualmente somos capaces de enviar a Marte.

. Galería de imágenes y diapositivas del Opportunity.

Hay que considerar que los nuevos resultados no aportan evidencias claras de que la matriz rocosa se formase originalmente por efecto del agua. Algunos miembros del equipo especulan que todo el afloramiento rocoso es una reserva de sales evaporíticas depositadas a medida que un antiguo mar, o lago, se desecaba. Apoyando este argumento, Clark señala que la concentración total de sal en algunas porciones de El Capitán, “pueden ser de incluso de un 40%. En la Tierra, el único modo en que se pueden dar concentraciones tan grandes de sal es por su disolución en agua, dejando luego que esta agua se evapore”.

El cloro y el bromo que se ha detectado en El Capitán puede también servir de apoyo a la idea de que el afloramiento se formó por evaporación. En el interior de El Capitán se divisan dos unidades geológicas diferentes. Las dos unidades son distinguibles por ciertas diferencias en su apariencia. Datos recientes han demostrado que también difieren en sus composiciones. El azufre esta presente en sus concentraciones más altas en la unidad superior, en una roca llamada Guadalupe. Por otro lado, la mayor concentración de cloro y bromo, se da en McKittrick, que es la unidad inferior.

”Esto es lo que los científicos llaman ‘secuencia evaporítica’”, dice Clark. “Sucede allí donde hay un material rico en sales” que se precipita a medida que el agua se evapora. “Cada forma de sal específica se precipita en un momento distinto y a un nivel diferente”.

Pero esta hipótesis también cuenta con algunos inconvenientes. Uno de los cuales, según Squyres, es que “en este emplazamiento es difícil señalar una base bien definida donde el agua pudiese verse confinada”. Pero, añadió, la topografía de la región pudo haber cambiado significativamente desde los tiempos en que se formó el afloramiento. De modo que “no creo que la ausencia [de un base visible] sea un argumento contrario obligatoriamente a la posibilidad de que estas rocas hayan estado sumergidas en agua líquida. Pero creo que todos nosotros estamos de acuerdo en que el juicio aún no está visto para sentencia”.

Próximos pasos
Una de las prioridades en la lista del Opportunity es alcanzar un veredicto sobre esta cuestión. Si se descubriese que el afloramiento es en realidad, una columna evaporítica, las implicaciones tendrían un gran alcance. Significaría que el agua líquida existió una vez en forma estable sobre la superficie del planeta – que Marte en algún momento del pasado fue, sin género de duda, más cálido y húmedo de lo que lo es hoy.

John Grotzinger, otro miembro del equipo científico de la misión MER, cree que el Opportunity resolverá este debate la semana que viene, cuando el robot se mueva a Last Chance (“Última Oportunidad” en español), una roca cercana al borde del afloramiento. En las imágenes del Pancam, las diferentes capas interiores de Last Chance aparecen en diferentes ángulos unas respecto a las otras. Esto es conocido como estratos cruzados.

Formación geológica conocida como estratificación ondulada cruzada. En la base de la roca, las capas pueden verse deprimiéndose hacia abajo en la derecha. El lecho que contiene estas capas deprimidas tiene solo de uno a dos centímetros (de 0,4 a 0,8 pulgadas) de grosor. En la esquina superior derecha de la roca, las capas también se deprimen hacia la derecha, pero exhiben una débil geometría "cóncava". Estas dos formaciones -- la fina, estratificación cruzada del lecho en combinación con la geometría cóncava -- sugiere la presencia de pequeñas ondulaciones con crestas de líneas sinuosas. Aunque el viento puede producir ondulaciones, muy raramente produce crestas de líneas sinuosas y jamás forma capas y depresiones escarpadas a tan pequeña escala. La explicación más probable para estas ondulaciones es que fueron formadas en presencia de aguas en movimiento. Crédito de la Imagen: NASA/JPL/Cornell

Los estratos cruzados son típicos de los depósitos sedimentarios en agua, y se forman como resultado del movimiento del agua adelante y atrás a través del lecho del lago o mar, pero también pueden formarse a causa del balanceo de los sedimentos arrastrados por el viento o por los gases volcánicos. Examinando los estratos cruzados de Last Chance a un detalle microscópico, dice Grotzinger, los científicos deberían ser capaces de distinguir entre estas dos alternativas.

Tras estudiar la roca Last Chance, el robot Opportunity irá rodando hasta el borde izquierdo del afloramiento para intentar aprender algo más acerca de la composición de las esférulas. Existe una pequeña depresión en la roca que ha recibido el nombre familiar de Copa de Arándanos, ya que está llena de estas diminutas esferas. Esto completará la primera fase de la misión del Opportunity.

Hematita, por fin
Solo cuando la Opportunity comience a escalar la ladera del cráter en el que ha aterrizado, empezará el vehículo a explorar por vez primera la hematita, que tanto interés científico ha despertado sobre Meridiani Planum. El equipo científico espera averiguar si la hematita, que es más joven que el afloramiento, tiene también un pasado acuoso que contarnos – y qué es capaz de decirnos el saliente rocoso del Opportunity sobre esta relación.

“Apenas estamos poniéndonos en marcha”, dijo Squyres. “Esta es la primera roca que hemos visto cuando abrimos los ojos, y solo está a 8, 9 o 10 metros de donde aterrizamos (apenas 30 pies). Y tal vez haya material mucho mejor ahí fuera. Así que, al mismo tiempo que disfrutamos trabajando sobre cada centímetro del afloramiento, esperamos ansiosos la posibilidad de encontrar cosas nuevas”.

Pero incluso si el Opportunity no descubre nada más acerca de Marte que lo conseguido hasta la fecha, su logro científico quedará registrado en los libros: haber descubierto evidencias definitivas de la presencia de agua líquida en otro mundo.