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Más pruebas de la existencia de agua en Marte

El periplo del Curiosity por el cráter Gale y sus alrededores está resultando sumamente revelador sobre la posibilidad de que en Marte exista agua, requisito imprescindible para una futura colonización del planeta. Lo último en llegarnos ha sido la noticia de que se ha comprobado que existen zonas con altas concentraciones de sales que cada noche, al bajar las temperaturas, se empapan de vapor de agua hasta formar una especie de salmuera bastante fluida.

En los 5 primeros centímetros de suelo del cráter Gale, en Marte, las condiciones ambientales permiten la existencia de agua líquida salada (salmuera) durante la noche. Por el día, con el aumento de la temperatura, las salmueras se secan, pero al anochecer las sales presentes en el suelo (percloratos) vuelven a absorber el vapor de agua de la atmósfera. Esta es una de las conclusiones a las que ha llegado un estudio internacional liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que ha sido publicado en el último número de la revista Nature Geoscience.

Rodaduras del Curiosity en Marte

“La presencia de agua líquida es un hecho extremadamente relevante, ya que es uno de los requisitos esenciales para que exista vida tal y como la conocemos. Durante las horas en las que es posible la existencia de agua líquida, las temperaturas en Gale demasiado bajas para el metabolismo y la reproducción celular como se da actualmente en la Tierra, pero la posibilidad de que exista agua líquida en Marte tiene implicaciones enormes para la habitabilidad de todo el planeta, para su futura exploración, así como para todos los procesos geológicos que estén relacionados con el agua”, explica el investigador del CSIC Javier Martín-Torres, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada.

El cráter Gale, situado en el ecuador de Marte, es la zona más caliente y seca del planeta rojo. Por ello, los autores de este estudio creen que si se ha encontrado salmuera en una zona donde las temperaturas favorecen la sequedad, podría existir en el resto de la superficie también. “Los modelos y las medidas tomadas bajo la superficie predicen que por debajo de 15 centímetros de profundidad las sales permanecen hidratadas durante el día y a lo largo de todo el año, pero no en fase líquida”, añade Martín-Torres.

Este trabajo también ofrece una posible explicación a los desprendimientos de material que se han observado por todo el planeta. Estos desprendimientos suceden de forma estacional, en los períodos más cálidos, en las laderas de Marte. Según los autores, estos derrumbes, podrían estar causados por los cambios de estado de las salmueras presentes en los materiales del suelo.

REMS

El hallazgo de salmuera ha sido posible gracias al instrumento REMS (Rover Environmental Monitoring Station) integrado en el rover Curiosity de la misión Mars Science Laboratory de la NASA. Los objetivos de la misión incluyen verificar el potencial biológico de la zona explorada, investigar los procesos planetarios que ocurren en su superficie y que influyen en su habitabilidad, y caracterizar los niveles de radiación que llegan a la superficie de Marte y el ciclo del agua

La estación meteorológica REMS, diseñada en España por investigadores del CSIC, se encarga de monitorizar las condiciones ambientales sobre la superficie de Marte. En la medición de los datos analizados en este estudio también ha participado otro instrumento a bordo del Curiosity, DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), que mide la hidratación del subsuelo.

La información analizada ha sido recopilada durante un año marciano, que equivale a más de dos años terrestres, a lo largo del cual el vehículo ha recorrido más de 9 kilómetros.


Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (http://www.csic.es)

Un rastro de nitrógeno señala la debilidad de la hipotética vida en el pasado de Marte

Cada vez parece más claro que el período en que Marte pudo albergar vida fue bastante corto y su pequeño tamaño y lejanía del Sol, al borde de la “zona de confort”, impidieron que se desarrollara más allá de algunas formas básicas de lo que conocemos como vida en algunas zonas privilegiadas del planeta si es que llegaron realmente a aparecer. Su rastro, desde luego, es tan débil como la tenue atmósfera marciana.

Los datos del vehículo Curiosity de la misión Mars Science Laboratory de la NASA han revelado la presencia de nitrógeno fijado en sedimentos en Marte. Los resultados del estudio, en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) sugieren que Marte albergó un ciclo de nitrógeno en algún momento de su evolución como planeta. Estos resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), suponen un paso importante en la valoración de la habitabilidad del planeta rojo, ya que el nitrógeno es un elemento esencial para la existencia de vida tal y como la conocemos en la Tierra.

Curiosity en Marte

La presencia de nitrógeno ha sido verificada mediante el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars) con muestras tomadas en tres sitios diferentes. Dos de ellas provienen de perforaciones realizadas en la roca bautizada durante la misión como Sheepbed, en la bahía de Yellowknife, un lugar donde en algún momento se cree que existieron lagos y ríos. La tercera muestra proviene de un depósito de arena representativo del polvo de Marte.

“La disponibilidad de nitrógeno bioquímico útil, junto con las condiciones que creemos que existieron en Marte y la posible presencia de compuestos orgánicos en su suelo, reflejan un escenario potencialmente habitable para algún tipo de ser vivo en el pasado. En cuanto a si podría existir vida en Marte actualmente, tanto en el subsuelo como en la superficie, la existencia de nitrógeno fijado es un factor a tener en cuenta porque es un elemento imprescindible en la síntesis de moléculas de la vida tan importantes como las proteínas, el ARN y el ADN”, explica el investigador del CSIC Francisco Javier Martín Torres, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada.

No obstante, apunta el estudio, en Marte no se conoce un mecanismo que haga que el nitrógeno fijado regrese a la atmósfera, y que mantenga el ciclo del nitrógeno como sí ocurre en la Tierra. Por ello, los investigadores sugieren que si alguna vez existió vida en la superficie de Marte no tuvo una presencia generalizada por todo el planeta, aunque esto deberá ser contrastado con estudios posteriores.

 

Las trazas de metano detectado en Marte podrían ser de origen orgánico

Todavía queda por determinar el origen exacto del metano detectado. Lo más probable es que tenga un origen puramente geológico pero no deja de ser emocionante la posibilidad de que pudiera haberse emitido en alguna clase de proceso biológico. En cualquier caso, las cantidades medidas son extremadamente variables y, además, el metano detectado aparece en proporciones mínimas, del orden de partes por billón, lo que ya de por sí hace descartar la existencia de materia orgánica en cantidades apreciables.

Rover Curiosity en Marte
El Espectrómetro Láser Sintonizable (TLS) del instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), situado en el robot Curiosity, ha detectado de forma inequívoca un incremento episódico de la concentración de metano en la atmósfera de Marte a partir de un exhaustivo análisis de datos obtenidos durante 605 soles o días marcianos.
Así se refleja en un artículo suscrito por científicos de la misión MSL (Mars Science Laboratory) que publica la prestigiosa revista Science esta semana. En el artículo participa Francisco Javier Martín-Torres, investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC- UGR).
Se resuelve así la prolongada polémica sobre la presencia de metano en Marte, iniciada hace más de una década con las primeras detecciones desde telescopios terrestres, y avivada posteriormente con las medidas obtenidas desde orbitadores, que resultaban contradictorias en algunos casos. Tras los nuevos datos, ahora fehacientes, se abren nuevas vías de investigación orientadas a esclarecer cuáles son las fuentes que lo producen (entre las que podría estar algún tipo de actividad biológica), y cuáles los mecanismos a través de los que se elimina con inexplicable rapidez.
Desde que se anunció por primera vez la detección de metano en la atmósfera marciana con el Telescopio del Observatorio Canadá-Francia-Hawái en Mauna Kea, se han sucedido a lo largo de los últimos años varias mediciones del gas mediante diversos instrumentos, tanto de sondeo remoto desde la Tierra como desde orbitadores (Mars Express y Mars Global Surveyor).
Al ser el metano un producto muy notorio de la actividad biológica (la práctica totalidad del existente en la atmósfera terrestre tiene este origen), se abrieron grandes expectativas ante la posibilidad de que también éste fuera el caso de Marte.

Metano en Marte 

Estas observaciones resultaban aparentemente disconformes, y algunas sugerían un patrón de distribución de metano en el planeta delimitado espacial (con fuente localizada en el hemisferio Norte) y temporalmente (con un pico de concentración durante el verano del hemisferio Norte y su posterior desaparición en cuestión de pocos meses). Ambos hechos resultan inexplicables mediante los modelos de circulación general y fotoquímicos disponibles, que definen la comprensión actual de la atmósfera de Marte.

De acuerdo con ellos, de existir realmente metano allí, su permanencia se prolongaría por término medio unos 300 años, durante los cuales además quedaría homogéneamente repartido por toda la atmósfera. Ante la carencia de un modelo capaz de justificar su generación, localización y rápida desaparición, las detecciones se empezaron a poner en duda y se achacaron a artefactos derivados de las mediciones, obtenidas en el límite de la capacidad de los instrumentos utilizados y teniendo en cuenta además que los valores de concentración del gas que arrojaban eran del orden de ppbv (partes por mil millones en volumen).
“En este contexto y cuando parecía imponerse el convencimiento de que realmente los datos recabados hasta ahora eran cuando menos groseros si no inválidos, las expectativas para dirimir la cuestión se cifraban en la capacidad del instrumento SAM para obtener medidas precisas”, destaca el investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra.
A través de su unidad TLS, SAM ha venido detectando valores basales de concentración de metano de en torno a 0,7 ppbv, y ha confirmado un evento de incremento episódico de hasta 10 veces este valor durante un periodo de 60 soles (días marcianos), es decir, de unas 7 ppbv.
Los nuevos datos se basan en la observación a lo largo de casi todo un año marciano (casi dos años terrestres), incluido en la previsión inicial de duración de la misión (misión nominal), durante el que Curiosity ha recorrido unos 8 kilómetros sobre la cuenca del cráter Gale.

Estaciones marcianas

En este periodo, que abarca toda la sucesión de estaciones marcianas, la referencia a los datos ambientales recogidos por la estación meteorológica REMS (Rover Environmental Monitoring Station), ha permitido establecer posibles correlaciones con los parámetros ambientales que este instrumento monitoriza: humedad relativa del aire, temperatura ambiente y opacidad atmosférica, esta última medida tanto a través del sensor UV de REMS como de MastCam (Mast Camera), la cámara de Curiosity que se usa como apoyo para los estudios atmosféricos.
Es de destacar que REMS es un instrumento desarrollado y explotado científicamente por investigadores españoles, algunos de los cuales han formado parte igualmente del equipo que ha realizado este significativo estudio. La posible existencia de una variación estacional de la concentración de metano en correlación con ciertas variables ambientales, en cualquier caso, sólo podrá ser confirmada a través de medidas continuadas en lo sucesivo y específicamente orientadas a dilucidar qué factores pueden ser determinantes para la emisión esporádica y posterior degradación del compuesto. En cuanto a la disposición espacial de las plumas de metano, se ha llegado a la conclusión de que se generan en eventos cortos y débiles muy localizados.
TLS es un espectrómetro láser sintonizable de dos canales que analiza en el tramo infrarrojo, concretamente en la longitud de onda de 2,7 ?m a través del primer canal, y 3,27 ?m a través del segundo, este último específicamente dispuesto para la detección de metano. Tiene una resolución de 0,0002 cm-1, que permite identificar metano por su huella espectrográfica de tres líneas bien definidas, y el procedimiento que se aplica (absorción de luz láser por una muestra contenida en una célula cerrada) “es simple, no invasivo, y sensible” como se subraya en el artículo.

Poco margen de error

La célula contenedora puede disponerse llena de ambiente marciano o en vacío para efectuar medidas contrastadas, entre las que se incluyen además algunas realizadas a partir de concentraciones aumentadas artificialmente, “de forma que ha quedado muy reducido el margen de error y garantizada la exactitud de los resultados, que ahora se pueden considerar definitivamente conclusivos”, señala el investigador.
Como explica Francisco Javier Martín Torres, las incógnitas suscitadas por este trabajo, en cualquier caso, son más que las respuestas que aporta. “Se trata de un hallazgo que cierra la cuestión de la presencia de metano en la atmósfera de Marte, a la vez que abre otras más peliagudas y trascendentes, como son la explicación de su origen, que se cree debe estar en una o varias fuentes adicionales a las contempladas en los citados modelos y entre las que no se descarta la metanogénesis biológica, y de su extraña evolución posterior en la atmósfera marciana. Ambas deberán afrontarse en el futuro con las oportunas investigaciones”.
El recién llegado orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA dará continuidad al estudio de este asunto de forma inmediata y, en un futuro próximo, el Trace Gas Orbiter (TGO), desarrollado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la agencia espacial rusa (Roscosmos) y englobado en la misión ExoMars, medirá la concentración de metano a escalas mayores, permitiendo establecer un marco en el que contextualizar los resultados obtenidos y profundizar en el conocimiento de la dinámica del metano de Marte.

Referencia bibliográfica:
C.R. Webster et al. “Mars Methane Detection and Variability at Gale Crater”. Science, 16 de diciembre de 2014.

Curiosity va a taladrar una roca en Marte por primera vez

“La perforación de la roca para recoger una muestra va a ser el mayor reto de la misión desde el aterrizaje”, señala Richard Cook, investigador del Jet Propulsion Laboratory (EEUU) y responsable del proyecto que ha llevado a Curiosity al planeta rojo. “Esto nunca se ha hecho en Marte”.

El científico advierte que el  taladro interactuará con energía con un material marciano que no pueden controlar, “por lo que no se sorprendan si algunas fases del proceso no salen exactamente según lo previsto”.

Curiosity-saca-el-taladro_image365_Las operaciones se llevarán a cabo en un lecho de rocas, planas y con unas características venas blanquecinas, situado en una pequeña depresión conocida como Yellowknife Bay. Hacia allí se dirige ya el Curiosity, mientras los ingenieros certifican que el viaje no representa un riesgo para el vehículo.

“Las venas de las rocas probablemente están compuestas de sulfato de calcio hidratado, como yeso o basanita” dice Nicolas Mangold, miembro del equipo y científico del Laboratoire de Planétologie et Géodynamique en Nantes  (Francia). “Y en la Tierra, su formación requiere la presencia de agua que circule por las fracturas”.

El terreno elegido difiere del lugar de aterrizaje, el cauce seco de un río situado a unos 500 metros hacia el oeste. El equipo ha decidido el punto de la primera perforación porque las observaciones de los satélites que orbitan Marte muestran aquí un suelo fracturado que cada noche se enfría más despacio que el terreno circundante.

“Esta zona tiene un tipo diferente de ambiente húmedo que el lecho del río seco donde aterrizamos”, dice John Grotzinger, científico del proyecto, “así que tal vez haya varios tipos de ambientes húmedos diferentes”.

Curiosity tomará primero muestras de polvo del interior de la roca y las usará para ‘limpiar’ el taladro de posibles residuos. A continuación, taladrará y recogerá las muestras, que se analizarán para obtener la información sobre su composición química y mineralógica.

La cámara del mástil de Curiosity y otros instrumentos han revelado que, además de las venas claras, esta zona rocosa presenta características “inesperadas” como estructuras nodulares, capas estratificadas, incrustaciones brillantes en la arenisca y, posiblemente, también algunos agujeros en el suelo.

El lugar elegido para la perforación se ha bautizado con el nombre de John Klein, en honor al ex subdirector de proyecto de esta misión, que falleció en 2011.

Los escondites salinos de las bacterias del río Tinto pueden ser como los de Marte

Las altas dosis de radiación, la falta de humedad, así como la temperatura y presión extremas que soporta la superficie de Marte, hacen difícil el desarrollo de la vida. Dentro de este ambiente tan hostil, los científicos buscan nichos más ‘amigables’ que pudieran guarecerla y uno de los candidatos son los depósitos salinos.

Ahora un equipo del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) ha analizado un ambiente de este tipo en la Tierra: las costras de sal asociadas a un mineral con azufre y hierro denominado natrojarosita. Se encuentra en la cuenca del río Tinto, en Huelva, y es muy similar a otro detectado en Marte: la jarosita. Su presencia revela la existencia presente o pasada de agua.

Los-micronichos-salinos-del-rio-Tinto-guarecen-a-su-comunidad-bacteriana_image365_“Los depósitos salinos son buenos ‘albergadores’ de restos biológicos, e incluso de vida en sí misma, en situaciones muy adversas”, destaca a SINC Felipe Gómez, coautor de este trabajo que publica la revista Planetary and Space Science.

“El motivo es que en este ambiente se mantienen unas condiciones menos adversas que las del entorno, ya que, por ejemplo, protege de la radiación y mantiene condiciones de humedad superiores a las del exterior”, explica el investigador.

Ocultas en ‘microcuevas’ de sal

Con técnicas microscópicas y de ecología molecular, el equipo ha descubierto una película de bacterias y algas viviendo en ‘microcuevas’ de sal que no se pueden observar directamente. Se han encontrado hasta cinco morfologías distintas de microorganismos pertenecientes a géneros como Dunaliella y Cyanidium.

Los depósitos analizados se han ido formado en capas de pocos milímetros de grosor y constituyen un ecosistema “completamente distinto” del ya de por sí extraño ambiente del río Tinto.

“Los minerales precipitados solo se pueden haber formado en un entorno tan ácido como este, y aún así albergan comunidades microbianas en desarrollo, es decir, que aquí encuentran su ecosistema óptimo”, dice Gómez.

La Mars Global Surveyor ha localizado depósitos salinos marcianos

Según el estudio, “la localización de estos micronichos protegidos en un análogo terrestre de Marte  –como el río Tinto– supone un importante paso para considerar el potencial de habitabilidad del planeta rojo”.

La sonda Mars Global Surveyor de la NASA ya ha localizado formaciones salinas en forma de abanico aluvial en la superficie marciana y los científicos piensan que también las podría haber bajo el océano helado de la luna Europa, uno de los satélites de Júpiter.

“Desde un punto de vista astrobiológico, los depósitos de sal tienen gran importancia y se deben tener en cuenta a la hora de buscar restos de vida en misiones espaciales de exploración, como la que actualmente está desarrollando el rover Curiosity en Marte”, concluye Gómez. De hecho, se han localizado depósitos salinos de interés astrobiológico no lejos de donde se mueve el rover de la NASA.

En la Tierra, el equipo del CAB también ha estudiado ambientes salinos extremos en el lago Chott El Jerid (Túnez) y bajo el suelo del desierto de Atacama (Chile).

Referencia bibliográfica:

F. Gómez, J.A. Rodríguez-Manfredi, N. Rodríguez, M. Fernández-Sampedro, F.J. Caballero-Castrejón, R. Amils. “Habitability: Where to look for life? Halophilic habitats: Earth analogs to study Mars habitability”. Planetary and Space Science 68 (1): 48–55, 2012.