Una nueva investigación utilizando el rover de perseverancia de la NASA ha descubierto una fuerte evidencia de que el cráter de Mars Jezero experimentó múltiples episodios de actividad de fluidos, cada uno con condiciones que podrían haber apoyado la vida.
Al analizar los datos geoquímicos de alta resolución del rover, los científicos han identificado dos docenas de tipos de minerales, los componentes básicos de rocas, que ayudan a revelar una historia dinámica de rocas volcánicas que fueron alteradas durante las interacciones con agua líquida en Marte. Los hallazgos, publicados en el Revista de investigación geofísica: planetasproporcione pistas importantes para la búsqueda de la vida antigua y ayude a guiar la campaña de muestreo en curso de la perseverancia.
El estudio fue dirigido por el estudiante graduado de la Universidad de Rice, Eleanor Moreland, y empleó la identificación mineral por el algoritmo de estequiometría (Mist), una herramienta desarrollada en Rice, para interpretar datos del instrumento planetario de Perseverance para la litocemistería de rayos X (PIXL). Pixl bombardea rocas marcianas con radiografías para revelar su composición química, ofreciendo las mediciones geoquímicas más detalladas jamás recolectadas en otro planeta, según el estudio.
«Los minerales que encontramos en Jezero utilizando la niebla soportan episodios múltiples, temporalmente distintos de alteración de fluidos», dijo Moreland, «que indica que había varias veces en la historia de Marte cuando estas rocas volcánicas particulares interactúan con agua líquida y, por lo tanto, más de una vez en que esta ubicación alojaba entornos potencialmente adecuados para la vida».
Los minerales se forman en condiciones ambientales específicas de temperatura, pH y la composición química de los fluidos, lo que los convierte en narradores confiables de la historia planetaria. En Jezero, las 24 especies minerales revelan la naturaleza volcánica de la superficie de Marte y sus interacciones con el agua con el tiempo. El agua intensifica químicamente las rocas y crea sales o minerales de arcilla, y los minerales específicos que se forman dependen de las condiciones ambientales. Los minerales identificados en Jezero revelan tres tipos de interacciones fluidas, cada uno con diferentes implicaciones para la habitabilidad.
El primer conjunto de minerales, incluidos Greenalite, Hisingerita y Ferroaluminoceladonita, indican fluidos ácidos de alta temperatura localizados que solo se encontraron en rocas en el piso del cráter, que se interpretan como algunas de las rocas más antiguas incluidas en este estudio. El agua involucrada en este episodio se considera la menos habitable para la vida, ya que la investigación en la Tierra ha demostrado altas temperaturas y el pH bajo puede dañar las estructuras biológicas.
«Estas condiciones calientes y ácidas serían las más desafiantes para la vida», dijo la coautora Kirsten Siebach, profesora asistente de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias en Rice. «Pero en la tierra, la vida puede persistir incluso en ambientes extremos como las piscinas ácidas de agua en Yellowstone, por lo que no descarta la habitabilidad».
El segundo conjunto de minerales refleja fluidos moderados y neutros que respaldan condiciones más favorables para la vida y estuvieron presentes en un área más grande. Minerales como Minnesotaite y Clinoptilolita se formaron a temperaturas más bajas y pH neutro con minnesotaita detectada tanto en el piso del cráter como en la región del ventilador superior, mientras que la clinoptilolita se restringió al piso del cráter.
Finalmente, la tercera categoría representa fluidos alcalinos de baja temperatura y se considera bastante habitable desde nuestra perspectiva moderna de la Tierra. La sepiolita, un mineral de alteración común en la Tierra, formado a temperaturas moderadas y condiciones alcalinas y se encontró ampliamente distribuido en todas las unidades que el Rover ha explorado. La presencia de sepiolita en todas estas unidades revela un episodio generalizado de agua líquida que crea condiciones habitables en el cráter de Jezero y los sedimentos de relleno.
«Estos minerales nos dicen que Jezero experimentó un cambio de fluidos más duros, calurosos y ácidos a más neutrales y alcalinos a lo largo del tiempo, las condiciones que consideramos como cada vez más que apoyan la vida», dijo Moreland.
Debido a que las muestras de Marte no se pueden preparar o escanear tan precisamente como muestras de tierra, el equipo desarrolló un modelo de propagación de incertidumbre para fortalecer sus resultados. Utilizando un enfoque estadístico, Mist probó repetidamente identificaciones minerales considerando los posibles errores, similar a la forma en que los meteorólogos pronostican pistas de huracanes al ejecutar muchos modelos.
«Nuestro análisis de errores nos permite asignar niveles de confianza a cada coincidencia de minerales», dijo Moreland. «La niebla no solo informa a la toma de decisiones de Mars 2020, sino que también está creando un archivo mineralógico del cráter de Jezero que será invaluable si las muestras se devuelven a la Tierra».
Los resultados confirman que Jezero, una vez hogar de un lago antiguo, experimentó una historia acuosa compleja y dinámica. Cada nuevo descubrimiento mineral no solo acerca a los científicos a responder si Marte alguna vez apoyó la vida, sino que también agudiza la estrategia de perseverancia para las muestras para recolectar y regresar.
Esta publicación proporciona una compilación exhaustiva de los minerales identificados utilizando el modelo Mist durante los primeros tres años de la misión de la perseverancia. Si bien no incluye el sitio de muestreo específico presentado en el estudio sobre la detección de una potencial biosignatura, este trabajo proporciona contexto sobre cómo las condiciones habitables observadas para esa muestra, Sapphire Canyon, estaban presentes más ampliamente en Jezero. Esta información de establecimiento de contexto es clave para cualquier interpretación de las posibles biosignaturas que se identificaron.
Esta investigación fue apoyada por las subvenciones científicas participantes de Mars 2020, JPL, el equipo de Mars 2020 PIXL, el Programa de Científicos Participantes de Ciencias de la Ciencia de la Muestra Mars 2020 y el Programa de Exploración Mars de la NASA.
