Ciencia y Tecnología
La NASA emplea un marcador mineralógico para entender el antiguo clima marciano
La NASA emplea un marcador mineralógico para entender el antiguo clima marciano
NASA/JPL-Caltech/MSSS
Aunque las imágenes de la NASA han mostrado evidencia de antiguos ríos y lagos en Marte que acabaron transformándose en dunas áridas, persiste la incertidumbre sobre el momento en que se produjeron los cambios ambientales que podrían haber contribuido a estas transformaciones.
Ahora, los datos recopilados por el rover Curiosity de la NASA han revelado que los cristales sueltos de óxido de hierro en la hematita pueden ser utilizados como un marcador mineralógico de los cambios sufridos por el clima de Marte en su antigüedad. Debido a que la forma y la estructura de estos cristalitos (cristales pequeños o incluso microscópicos) reflejan las condiciones en las cuales se formaron —tales como la temperatura y la presencia de agua—, pueden servir como un indicador del momento en que ocurrieron estos cambios.
Un grupo de científicos estudió 20 muestras recolectadas por Curiosity en diversas elevaciones a lo largo del cráter Gale para elaborar un trabajo de investigación que fue publicado el 28 de mayo por la revista Science.
Las paredes del cráter Gale revelan la historia ambiental de Marte, capa por capa, y las elevaciones más profundas conservan los registros de sus años más remotos. El equipo analizó los datos obtenidos por el instrumento de Química y Minerología (CheMin, por su abreviatura en inglés) del rover y descubrió que la hematita presentaba diferentes tamaños de cristalitos a diferentes elevaciones. También descubrieron que la goethita —un mineral que habitualmente se forma junto con la hematita— estaba ausente en las muestras provenientes de las elevaciones de menor altitud, pero seguía presente en las muestras de las elevaciones mayores. Esto sugiere que las aguas subterráneas cálidas podrían haber persistido hasta por 4,7 millones de años en las capas más profundas del cráter Gale y que, durante gran parte de ese tiempo, estos acuíferos longevos podrían haber sido potencialmente habitables.
“Lo que hallamos fue que las condiciones cálidas y húmedas estuvieron presentes durante períodos prolongados en las rocas enterradas, a pesar de que el clima de Marte se iba volviendo cada vez más frío”, dijo Tanya Peretyazhko, coautora principal del estudio y científica planetaria de la División de Ciencias de Investigación y Exploración de Astromateriales en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. “Esto significa que, en las profundidades de estas rocas, esas condiciones más cálidas podrían haber propiciado condiciones habitables durante períodos de tiempo mucho más extensos, siempre y cuando otros factores esenciales estuvieran presentes”.
Los óxidos de hierro se consideran indicadores de la actividad del agua, ya que se forman en presencia de esta. Este estudio muestra que la hematita también puede servir como un marcador de cambios climáticos, en función del tamaño y la estructura de sus cristalitos, los cuales varían dependiendo de las diferentes temperaturas. Los científicos hallaron que los cristalitos de hematitas provenientes de las elevaciones de mayor altitud en el cráter Gale tenían un tamaño menor de 10 nanómetros, mientras que los cristalitos de las zonas de menor altitud eran por lo general más grandes, alcanzando un tamaño de hasta 65 nanómetros. Estos hallazgos concuerdan con las observaciones que indicaban que las muestras de las zonas más altas contenían tanto hematita como goethita, mientras que las muestras de las zonas más bajas carecían de goethita.
Lo que hallamos fue que las condiciones cálidas y húmedas estuvieron presentes durante períodos prolongados en las rocas enterradas, a pesar de que el clima de Marte se iba volviendo cada vez más frío”.
Tanya Peretyazhko
Científica planetaria
Los investigadores concluyeron que, en condiciones más cálidas, cuando el pH del agua es neutro o ligeramente alcalino, la goethita puede transformarse en hematita. Estas condiciones más cálidas también favorecieron un aumento en el tamaño de los cristalitos de hematita en las capas más profundas del cráter Gale, mediante un proceso conocido como maduración de Ostwald, en el cual los cristalitos más pequeños se disuelven y contribuyen al crecimiento de los más grandes.
“Esto puede indicar que las capas superiores eran más frías y no tenían suficiente agua, o bien que la presencia de agua fue relativamente efímera, por lo que los cristalitos no tuvieron el tiempo suficiente ni las condiciones necesarias para aumentar de tamaño”, dijo Peretyazhko. “Sin embargo, las capas inferiores contaron con agua cálida persistente que permitió que esos cristalitos crecieran”.
Un aspecto destacado y singular de este estudio es que los datos provienen de muestras marcianas, en lugar de modelos teóricos. El brazo robótico de Curiosity depositó roca pulverizada en el embudo de entrada de CheMin, donde fue analizada. “Con los patrones de difracción de rayos X de CheMin, podemos examinar el tamaño y las dimensiones de los cristales de hematita; esta es una información que no puede obtenerse a partir del análisis satelital de la superficie marciana”, dijo Tom Bristow, investigador principal del instrumento CheMin en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California.
Ashwin Vasavada, científico del proyecto Curiosity en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA, con sede en el sur de California, dijo que CheMin es capaz de hacer mediciones con una extraordinaria fidelidad científica.
“Esto no solo indica que hay hematita”, explicó Vasavada. “Los datos pueden ser utilizados para determinar el tamaño y la forma de los cristalitos de hematita, así como la presencia de otros minerales relacionados; y todos estos factores fueron necesarios para producir este resultado”.
Más sobre Curiosity
Curiosity fue construido por JPL, el cual es administrado por Caltech en Pasadena, California. JPL lidera la misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington, como parte de la cartera del Programa de Exploración de Marte de la NASA. CheMin, dirigido por el centro Ames de la NASA, es uno de los 10 instrumentos científicos a bordo de Curiosity y cuenta con un equipo de científicos distribuidos por todo el país, que incluye investigadores del centro Ames de la NASA, la Universidad de Arizona, el Instituto Tecnológico de California (Caltech), el Instituto de Ciencias Planetarias, la Institución Carnegie para la Ciencia, el Instituto Lunar y Planetario, JPL, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y el centro Johnson de la NASA. El equipo combina experiencia en mineralogía, petrología, ciencia de materiales, astrobiología y ciencias del suelo, junto con experiencia en el estudio de rocas terrestres, lunares y marcianas.
Para obtener más información sobre el rover Curiosity de la NASA, visita el sitio web (en inglés):
https://science.nasa.gov/mission/msl-curiosity
Por Rachel Barry
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