Curioso y más curioso

Como diría Alicia en el País de las Maravillas, esto del metano marciano también es “curioso y más curioso”.

El 16 de diciembre de 2014 la NASA anunció que su rover Curiosity (el todo-terreno marciano “Curiosidad”) había detectado en la porción de la atmósfera que lo rodea en el planeta rojo un pico de concentración (unas diez veces el promedio normal) de metano, un gas orgánico, a la vez que registraba otras moléculas orgánicas en una muestra de polvo de roca recogida por el taladro de su laboratorio robótico.

Curiosidad por la vida

El laboratorio marciano Curiosity busca rastros de vida en el planeta rojo. ¿Qué encontrará allí?

A mediados de noviembre de 2012 la NASA anunció que su laboratorio marciano Curiosity había realizado un descubrimiento “sacudidor” de características “históricas”, y que sus científicos estaban estudiando cuidadosamente el caso para darlo a publicidad. Para eso deberemos esperar algunas semanas, al menos, de modo que mientras tanto sería bueno tener una idea de lo que realmente está haciendo este embajador terrestre en las rojas extensiones marcianas. Esta entrevista realizada por Astrobiology Magazine a Roger Summons, uno de los científicos del proyecto, nos ayudará a ello.

La “Cara de Marte” vista de cerca

Una buena imagen vale más que mil teorías.

Cydonia, Marte, 2007: así es la “Cara de Marte”. © NASA/JPL/University of Arizona

A la izquierda podemos ver una fotografía que seguramente no encontraremos en las tapas de los tabloides cuando pasemos frente a un estanco. Esta es la famosa “Cara de Marte”, y es la imagen más cercana obtenida hasta ahora de esta forma del terreno, capturada por la mejor cámara marciana que hayamos tenido, la HRISE del MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte). Ciertamente, luce como la parte superior de una meseta… y eso es exactamente lo que es.

Este rasgo del terreno en la región de Cydonia, en Marte, es muy probablemente una cúpula de lava que ha creado una meseta o colina plana aislada.

Comparemos ahora esta fotografía con la imagen original (izquierda,más abajo) obtenida por el orbitador Viking en 1976 y que creó tanto furor, incluyendo toda una nueva cultura de teorías conspirativas, libros, programas televisivos e incluso una película. ¡Vamos!, es apenas una colina.

Primera fotografía de la “Cara” en 1976 © NASA

Las cámaras del Viking tenían una resolución mucho menor que la HIRISE y la fotografía mostraba una geometría lumínica diferente, lo que hacía que pareciera un rostro. Sí, ciertamente, en esta imagen parecía una cara.

Pero las cosas no son siempre lo que parecen, especialmente con baja resolución y mala luz.

Abajo podemos ver, lado a lado, la imagen original junto a imágenes más nuevas y mejores, capturadas por la MRC (Mars Orbiter Camera = Cámara Orbitadora de Marte) del Mars Global Surveyor (Reconocedor Global de Marte) (que tomó fotografías de la región de Cydonia en 1998 y en 2001). Ahora HIRISE, que muestra un increíble detalle desde unos 300 kilómetros por sobre la superficie, ha establecido un nuevo récord.

La “Cara de Marte” fotografiada por Viking en 1976 y por el Mars Global Surveyor en 1998 y 2001. © NASA

Lamentablemente, todavía hay mucha gente que se aferra a la noción de una cara en Marte.

Senderismo en Marte © NASA/Jim Garvin

Y aquí, a la izquierda, vemos una de mis imágenes favoritas.

Jim Garvin, quien es actualmente el científico jefe de la Oficina Directiva de Ciencias y Exploración del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, creó un mapa potencial de senderismo en la “cara”, con la siguiente descripción:

“La extensión de la caminata es de aproximadamente 5,5 kilómetros, con una ganancia total de elevación de unos trescientos metros. Categorización: fácil al principio y en la sección media, con algunas secciones muy empinadas. Llevar mucha agua y oxígeno”.

Y si todavía fuera necesario algo más, en este enlace podemos disfrutar de una animación creada para Science@NASA con imágenes reales de la cara obtenidas por la nave Mars Express de ESA (la agencia espacial europea) que nos proporciona un viaje completo alrededor de la colina.

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Artículo original: “Extreme Close-Up of the Face on Mars”
Autora: Nancy Atkinson
Fecha: julio 28, 2010
Enlace con el artículo original: aquí
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Marte: el metano no proviene del espacio

Un nuevo impulso para la posibilidad de descubrir vida en el planeta rojo

En un artículo publicado el 09/Dic/2009 en Earth and Planetary Science Letters, un equipo de científicos ha descartado la posibilidad de que el metano de Marte haya sido llevado allí por meteoritos, lo que renueva las esperanzas de que el gas pueda ser generado por vida existente en el planeta.

El metano ( CH₄) tiene una vida corta, de apenas unos cientos de años, en la atmósfera marciana, ya que está siendo continuamente eliminado por una reacción química causada por la luz solar.

Los científicos que analizan datos provenientes de observaciones telescópicas y de misiones espaciales no tripuladas han descubierto que el metano marciano es repuesto constantemente por una fuente desconocida, y tienen muchas ganas de descubrir cómo es que los niveles de este gas se mantienen elevados.

Los investigadores habían supuesto que los meteoritos eran los responsables de mantener los niveles del metano marciano porque cuando las rocas penetran la atmósfera del planeta son sometidas a un calor intenso, lo que causa una reacción química que libera al metano y a otros gases en la atmósfera.

Sin embargo, el nuevo estudio llevado a cabo por científicos del Imperial College de Londres demuestra que los volúmenes de metano que podrían ser liberados por los meteoritos son demasiado bajos como para mantener los niveles actuales del metano en la atmósfera marciana.

Estudios previos habían descartado, también, la posibilidad de que el metano fuera producido por la actividad volcánica.

Eso nos deja, entonces, solamente dos teorías plausibles para explicar la presencia del gas, según los investigadores que están detrás de los hallazgos actuales. O son microorganismos que vivan en el suelo y que estén produciendo metano como un sub-producto de sus procesos metabólicos, o el gas es generado como un sub-producto de reacciones entre la roca volcánica y el agua.

El co-autor del estudio Dr. Richard Court, del Departamento de Ciencias de la Tierra e Ingeniería en el Colegio Imperial de Londres, dice:

“Nuestros experimentos están ayudando a resolver el misterio del metano de Marte. Los meteoritos que se vaporizan en la atmósfera eran una posible fuente, pero cuando recreamos en el laboratorio su entrada conseguimos únicamente pequeñas cantidades del gas. En el caso de Marte, los meteoritos no pueden superar la prueba del metano”.

El equipo declara que su estudio ayudará a los científicos de NASA y ESA que están planificando una misión conjunta al planeta rojo en 2018, en la búsqueda de la fuente del metano. Los investigadores dicen que ahora que ellos han demostrado que los meteoritos no son una fuente de metano marciano, esos científicos podrán enfocar su atención en las dos opciones que han quedado.

Otro co-autor, el profesor Mark Sephton del Departamento de Ciencias de la Tierra e Ingeniería en el Colegio Imperial de Londres, agrega:

“Este trabajo es un gran paso adelante. Como dijo Sherlock Holmes, si se eliminan todos los otros factores, el que queda debe ser la verdad. La lista de fuentes posibles del gas metano se está haciendo más pequeña y emocionante; la vida extraterrestre sigue siendo una opción. En última instancia, la prueba final deberá hacerse en Marte”.

El equipo utilizó una técnica denominada Espectroscopía Fourier Transformada de Pirólisis Cuantitativa para reproducir las abrasadoras condiciones experimentadas por los meteoritos cuando penetran en la atmósfera marciana. Los investigadores calentaron los fragmentos de meteorito hasta alcanzar los mil grados centígrados, y midieron los gases que fueron liberados utilizando un haz infrarrojo.

Cuando las cantidades de gas liberado en los experimentos de laboratorio fueron combinados con los cálculos publicados sobre la tasa de caída de meteoritos en Marte, los científicos calcularon que solamente eran producidos diez kilogramos de metano meteórico al año, muy por debajo de las 100 a 300 toneladas necesarias para reponer los niveles de metano en la atmósfera marciana.

Esta investigación fue financiada con una beca del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas.

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Artículo original: “Life on Mars theory boosted by new methane study”
Fecha: diciembre 08, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Revisando el meteorito marciano

Trece años después, volvemos a tener la misma esperanza.

ALH 84001, el famoso meteorito marciano de Alan Hills. © NASA

En 1996, un grupo de científicos causó sensación cuando anunció que un meteorito encontrado en la Antártida podría contener evidencia de fósiles microscópicos de una bacteria marciana.

Si bien los estudios siguientes del ahora famoso meteorito de Alan Hills derribaron la teoría de que esa roca marciana contenía vida extraterrestre fosilizada, ambos bandos debatieron el asunto y el meteorito siguió siendo estudiado hasta la fecha.

Ahora, según informa Craig Covault en Spaceflight.com, una nueva mirada a ALH 84001 proporciona “evidencia que apoya la existencia de vida sobre la superficie de Marte, o en el agua sub-superficial, en épocas tempranas de la historia del planeta”.

Covault dice que podemos esperar un anuncio público de los cuarteles generales de la NASA en un plazo de pocos días.

Una investigación que utiliza un microscopio electrónico de alta resolución más avanzado que los que había en existencia hace trece años, cuando se realizó el hallazgo inicial, ha proporcionado la nueva evidencia.

Posibles fósiles de bacterias anidadas con cristales de magnetita en el meteorito marciano.  © NASA

Covault informó que “los sensores del laboratorio se enfocaron directamente sobre los discos de carbonato y los diminutos cristales de magnetita asociados a ellos dentro del meteorito Allen Hills ALH 84001”. Los datos revelan una información que contrarresta “un amplio espectro de teorías opositoras que sostenían que el hallazgo no debería ser considerado como de origen biológico”.

Los nuevos descubrimientos fueron publicados en el número de noviembre de la respetada revista Geochimica et Cosmochimica Acta de la Sociedad Geoquímica y Meteorítica. Entre los autores se encuentran Kathie Thomas-Keprta, Simon Clement, David McKay (quien lideró el equipo original), Everett Gibson y Susan Wentworth, todos ellos pertenecientes al Centro Espacial Johnson. Un resumen del mismo puede ser encontrado aquí.
Covault dijo que el nuevo trabajo está centrado en lo que se denominan bacterias magnéticas que aquí en la Tierra (y también en Marte) dejan restos de formas distintivas en las rocas. Estos rasgos muestran una pureza química muy alta y que es de características más biológicas que geológicas.

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NOTA:

Otros articulos que relacionados con el meteorito marciano, pueden encontrarse aquí y aquí.

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Artículo original: “New Findings On Alan Hills Meteorite Point to Microbial Life”aquí
Autora: Nancy Atkinson
Fecha: noviembre 25, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Agua y nieve recientes en barrancos marcianos

Encuentran atrayentes evidencias de la existencia de agua líquida en la historia geológica cercana del planeta rojo.

Geólogos planetarios de la universidad de Brown han localizado un sistema en abanico de barrancos que parecen haber sido excavadas por agua líquida que se originó en depósitos cercanos de hielo y nieve. Estos barrancos, que el equipo calcula tienen aproximadamente 1,25 millones de años, pueden representar el más reciente período en el que el agua fluyó sobre el planeta. Los resultados aparecieron en la portada del número del mes de marzo de 2009 de la revista Geology.

Agua reciente en Marte: el sistema de barrancos en la región de Promethei Terra parece haber sido excavado por agua líquida y puede representar el más reciento período en que el agua tuvo actividad en el planeta. © NASA/JPL/Universidad de Arizona

Se sabe que los barrancos son rasgos superficiales jóvenes en Marte. Pero los científicos que estudian el planeta han luchado para localizar barrancos que puedan ser fechados inequívocamente. En su artículo de Geology, los geólogos de Brown pudieron datar el sistema de barrancos e hipotetizar sobre qué estaba haciendo el agua en ese lugar.

El sistema de barrancos muestra cuatro intervalos donde los sedimentos arrancados por el agua fueron trasladados bajando por las empinadas laderas de las depresiones cercanas y depositados en abanicos aluviales, dijo Samuel Schon, un estudiante graduado de Brown y autor principal del artículo.

“Nunca llegó a haber una charca en la que se pudieran poner pececitos de colores”, dijo Schon, “pero pudo haber agua líquida transitoria. Había hielo que generalmente sublima, pero en estos casos se licuó, y transportó y depositó sedimento en el abanico. No duró mucho, pero ocurrió”.

El hallazgo llega a continuación de descubrimientos de minerales que contuvieron agua tales como ópalos y carbonatos, el último de los cuales fue anunciado por la estudiante graduada de Brown, Bethany Ehlmannn, en un artículo de Science en diciembre de 2008. Estos descubrimientos acumulan evidencia de que Marte fue ocasionalmente húmedo por mucho más tiempo que lo que se generalmente se creía, y que el planeta pudo haber albergado un medioambiente cálido y húmedo en algunos lugares durante su larga historia.

El sistema de barrancos muestro cuatro lóbulos distintos. © NASA/JPL/Universidad de Arizona

Sin embargo, el hallazgo de un sistema de barrancos, incluso uno aislado, que haya soportado agua corriente en fechas tan recientes como hace 1,25 millones de años en el pasado, extiende el tiempo en el cual el agua haya sido activa en Marte. También se agrega a la evidencia sobre una reciente edad de hielo en el planeta, en la cual según se cree el hielo polar haya sido transportado hacia el ecuador y se haya asentado en depósitos de latitudes medias, dijo James Head III, profesor de ciencias geológicas en Brown, y que por primera vez dio una idea aproximada de la duración de la edad de hielo marciana en un artículo publicado en 2003 en la revista Nature.

“Pensamos que recientemente hubo agua líquida en Marte”, dijo Head, quien junto al investigador post-doctoral Caleb Fassett de Brown es un autor contribuyente en el artículo. “Es un gran paso en la dirección de poder probarlo”.

El sistema de barrancos se encuentra localizado en el interior de un cráter en Promethei Terra, un área de tierras altas cubiertas de cráteres en las latitudes medias del sur. Los canales oriental y occidental del barranco corren, cada uno de ellos, a menos de un kilómetro desde sus fuentes en las depresiones que son las fuentes del depósito en abanico.

Visto desde lejos, el abanico parece ser una entidad única de varios cientos de metros de ancho. Pero al hacer una aproximación con la cámara HiRISE a bordo del MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte), Schon pudo distinguir en el abanico cuatro lóbulos individuales, y determinar que cada uno de los lóbulos había sido depositado separadamente. Más aún, Schon pudo identificar el lóbulo más antiguo porque estaba marcado por cráteres pequeños, mientras que los otros lóbulos permanecían incólumes, lo que indicaba que debían ser más jóvenes.

Posteriormente, vino la tarea de intentar fechar los cráteres secundarios en el abanico. Schon relacionó los cráteres del lóbulo más antiguo con un cráter rayado que está a más de 80 kilómetros hacia el sudoeste. Utilizando técnicas bien establecidas, Schon fechó el cráter rayado en unos 1,25 millones de años, y de ese modo estableció una edad máxima para los lóbulos más jóvenes y superpuestos en el abanico.

Samuel Schon © John Abromowski, Brown University

El equipo determinó que los depósitos de hielo y agua se formaron en las depresiones en una época en que Marte mostraba una gran oblicuidad (su más reciente edad de hielo), y el hielo se estaba acumulando en las regiones de las latitudes medias.

En algún momento, hace alrededor de medio millón de años, la oblicuidad del planeta cambió, y el hielo de las latitudes medias comenzó a fundirse o, la mayoría de las veces, se convirtió directamente en vapor. Desde entonces, Marte ha mantenido una oblicuidad baja, lo que explica por qué no se ha descubierto hielo expuesto fuera de los polos.

El equipo comprobó otras teorías acerca de lo que el agua podría estar haciendo en el sistema de barrancos. Los científicos descartaron un burbujeo de agua subterránea hacia la superficie, dijo Schon, porque parecía improbable que hubiera ocurrido múltiples veces en la historia reciente del planeta. Tampoco creen que los barrancos fueran creados por un desprendimiento de masa seca, un proceso por el cual una ladera falla, como en una avalancha. La mejor explicación, según Schon, era la licuefacción de los depósitos de hielo y nieve que creó flujos “modestos” y formó el abanico.

Esta investigación fue financiada por la NASA.

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Artículo original: “Gullies on Mars Show Tantalizing Signs of Recent Water Activity”
Fecha: Marzo 02, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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El debate sobre el agua líquida marciana

¿Se descubrió agua líquida en el planeta rojo? La evidencia es controversial, al menos por ahora.

Cuando la astronave Phoenix aterrizó en Marte, algo salpicó sus patas. Las fotografías de esas salpicaduras generaron varias especulaciones, y en el mismo equipo científico de la nave se formaron dos grupos que sostienen posiciones distintas con respecto al origen y naturaleza de lo que fuera que aparece en esas imágenes.
El debate será abierto oficialmente el 23 de marzo de 2009 en Houston, pero a continuación, y como adelanto, les ofrezco dos artículos diferentes al respecto.

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La nave Phoenix, ¿encontró agua en Marte?

La información de que el Phoenix fotografió y tocó agua líquida es un descubrimiento sorprendente que se relaciona directamente con el potencial para la vida pasada o presente en Marte.

Este mosaico de imágenes de la Phoenix muestra las tres patas de aterrizaje. Las salpicaduras de material marciano en la barra de la pata de la izquierda podría ser agua salina líquida. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Aparte de la búsqueda directa de la propia vida, el “santo grial” de la exploración marciana desde la década de 1960 ha sido la búsqueda de agua líquida que pudiera servir de soporte para la misma.

El hallazgo tiene implicaciones históricas que van mucho más allá del descubrimiento anterior de hielo de agua realizado por el vehículo. Y esto es así porque, en lo que se refiere a lo que la ciencia actual conoce, la vida puede existir en el agua salina descubierta por el Phoenix, pero no se puede formar en el agua congelada también descubierta por el Phoenix en su sitio de aterrizaje en el polo norte, donde las temperaturas nocturnas invernales son comúnmente inferiores a -73º.

En un hallazgo igualmente importante, el equipo del Phoenix dice que los datos recogidos indican que el agua líquida no se encuentra únicamente en el lugar de aterrizaje, sino que probablemente existe actualmente en muchos lugares de todo Marte.

Los descubrimientos han sido compilados en un nuevo informe, "The Physical and Thermodynamic Evidence for Liquid Water on Mars." (“La evidencia física y termodinámica de agua líquida en Marte”). El informe será presentado el 23 de marzo en la 40ª Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar en Houston. Ha sido firmado por 22 miembros del equipo científico del Phoenix y por el investigador principal de la misión, Peter Smith, de la universidad de Arizona, quien lideró el equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la misma universidad.

Fueron las fotografías de salpicaduras de material marciano sobre el mecanismo de aterrizaje de la nave que se movía y que luego se unía, lo que convenció a las dos docenas de científicos del Phoenix que “existía agua salina líquida en las áreas afectadas por el vehículo”, dice el informe. Este hecho se describe como una evidencia de “arma humeante” para la presencia de agua líquida en el lugar de descenso.

Un acercamiento muestra salpicaduras de material sobre una de las patas de aterrizaje. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Este hallazgo altamente significativo de agua tipo salmuera sobre la superficie actual de Marte tiene implicaciones importantes para el potencial de vida marciana actual. Sin embargo, no garantiza que la haya, porque el fluido podría ser muy efímero y salado para la vida.

Además ayuda también a explicar los aparentemente recientes rasgos de erosión observados por el MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento Marciano). Previamente, los científicos creían que los rasgos excavados por el agua en Marte habían sido creados hace miles de millones de años, pero muchos de ellos no se ajustan con una geología tan antigua.

Los datos del vehículo proporcionan evidencia tanto física como termodinámica de una amplia existencia de altos contenidos actuales de agua salada en la actualidad en el planeta rojo, dicen los investigadores del Phoenix.

Como todo lo relacionado con el potencial de vida en otro planeta, los datos serán debatidos acaloradamente.

Pero los nuevos hallazgos del Phoenix que se han ensamblado desde que el vehículo dejó de funcionar a principios de noviembre de 2008 están ganando un apoyo notablemente amplio. Los miembros del equipo científico involucrados en ellos representan a laboratorios y universidades de Europa y de Canadá, además de los de Estados Unidos.

Aunque el Phoenix nunca observó directamente agua en el suelo o hielo de agua sub-superficial, los científicos creen que el material estaba allí y que fue hecho salpicar sobre las patas de aterrizaje por los motores de descenso de la nave cuando el aparato tocó suelo el 25 de mayo de 2008.

El rasgo de hielo duro superficial debajo de la sonda, bautizado como “Reina de las nieves”, cambió en apariencia durante la misión Phoenix. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Basado en múltiples datos del Phoenix y de otras fuentes en Marte, el equipo declara que tiene confianza al decir que “proponemos la hipótesis de que el agua salina líquida es común actualmente en Marte”.

Miembros del equipo científico dicen en el artículo que el hallazgo afectará virtualmente a cada uno de los aspectos de la investigación marciana, incluyendo a nuevos desarrollos de naves con destino al planeta rojo más allá del vehículo Mars Science Laboratory (Laboratorio Científico Marciano) cuyo lanzamiento está previsto para 2011.

“Este descubrimiento presenta implicaciones importantes para la estabilidad del agua líquida, el clima, la mineralogía, la geoquímica y la habitabilidad de Marte”, indica el artículo.

El autor principal es Nilton Renno de la universidad de Michigan. Los hallazgos también dependieron fuertemente de estudios del Centro Ames de Investigación realizados por Aarn Zent. Su trabajo descubrió que las moléculas de agua en la atmósfera marciana se condensan como películas delgadas de agua sobre las partículas del suelo, y en este caso sobre el tren de aterrizaje del Phoenix.

Un factor clave para mantener una cantidad suficiente de humedad no congelada en el suelo para hacerlo habitable es la presencia de sales del perclorato que disminuyen grandemente la temperatura de congelamiento del agua.

El perclorato descubierto por el Phoenix mantiene una cantidad suficiente de la humedad en forma líquida, en lugar de un estado congelado, que podría sostener formas de vida como las que se encuentran en la Tierra, en lugares extremadamente secos como los Valles Secos de la Antártida, según muestran éstos y otros datos del Phoenix que serán presentados en la conferencia.

También existen otras evidencias fuertes en la Tierra y en Marte que apoyan los descubrimientos de salmuera en Marte. Estas salmueras se encuentran entre 2 a 10 centímetros por debajo de la superficie en los Valles Secos de la Antártida.

Los vehículos Spirit y Opportunity también descubrieron evidencia de tales salmueras en períodos antiguos de Marte. “Y la presencia de salmueras en Marte es consistente con la evidencia de alteración acuosa en los meteoritos marcianos, cuando todavía estaban en Marte”, según descubrió el equipo científico.

“Finalmente, las salmueras poseen una gran constante dieléctrica que puede atenuar las señales de radar. Esta atenuación parece ocurrir a menudo, según las mediciones del los orbitadores marcianos de la NASA”, indica el artículo del Phoenix.

Phoenix llegó a su fin en noviembre de 2008, abrumado por el frío en aumento de las temperaturas invernales. Es improbable, pero posible, que la nave vuelva a la vida en octubre, cuando la luz solar alcance su máximo. Pero los ingenieros lo dudan puesto que piensan que Phoenix estará envuelto en hielo de dióxido de carbono que habrá quebrado sus paneles solares.

Artículo original en spaceflight.com, por Craig Covault

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El equipo Phoenix está dividido: Las observaciones de agua líquida en Marte son un “asunto de opinión”

El mes pasado se anunció que pocos días después del descenso del aterrizador Phoenix en mayo de 2008, la cámara adosada al brazo robótico capturó evidencia visual de lo que parecían ser gotitas de agua, casi como una formación de condensación sobre las patas del vehículo.

Esférulas sobre el tren de aterrizaje del Phoenix. © NASA

En tres imágenes fechadas en sol 8, sol 31 y sol 44 de la misión, las gotitas parecieron moverse en una forma parecida a un fluido.

Aunque una publicación reciente indica que esta rareza podría ser una mezcla de agua y perclorato (donde la sal tóxica actúa como un anticongelante potente, impidiendo que el agua se congele y sublime), otros miembros del equipo Phoenix tienen grandes dudas, expresando que hay otra explicación mucho más probable…

Uno de los componentes clave necesarios para la supervivencia de la vida sobre la Tierra es el agua, especialmente cuando se encuentra en estado líquido. Es una propuesta fácil en nuestro planeta, ya que las presiones atmosféricas y las temperaturas son precisamente las correctas para que la mayor parte del agua terrestre se encuentre en un estado líquido utilizable.

Sin embargo, si se descubriera agua líquida en otro planeta, donde las condiciones son a menudo demasiado cálidas o demasiado frías (o cuando la presión atmosférica es demasiado baja) como para que el agua se encuentre en estado líquido, se podría esperar alguna excitación. Cuando ese otro planeta es Marte, el punto focal para la búsqueda de vida extraterrestre, esta excitación estará atemperada por un intenso escrutinio.

En un artículo del mes de febrero, Nilton Renno de la universidad de Michigan y científico del equipo Phoenix anunció resultados obtenidos por los estudios de su equipo sobre algunas esferas extrañas en una de las patas de aterrizaje de la nave.

La hipótesis de Renno, que se presentará el 23 de marzo de 2009 en la Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar a llevarse a cabo en Houston, Texas, se enfoca en la posibilidad de que el recientemente descubierto compuesto tóxico llamado perclorato pueda ser la clave para la posibilidad de agua líquida sobre la superficie marciana.

En la Tierra sabemos que el agua salada (salmuera) tiene un punto de congelación más bajo que el del agua pura, y Renno sospecha que este podría ser el caso para el agua marciana. Sin embargo, a diferencia de la sal común, las sales tóxicas de perclorato estarían mezcladas con el agua en el regolito, lo que le permitiría sostener su estado líquido.

Aunque es una propuesta muy interesante, los resultados de Renno se basan únicamente en evidencia fotográfica de lo que parecen ser gotas de agua. Otros científicos del Phoenix hacen énfasis en que la teoría es controversial, citando explicaciones mucho más simples para las observaciones.

Vehículo aterrizador Phoenix con sus paneles solares extendidos. © NASA

“En cierto nivel, es un asunto de opinión”, dijo Peter Smith de la universidad de Arizona en Tucson e investigador principal del Phoenix. “No puedo decir que estoy de acuerdo con todas y cada una de las afirmaciones del artículo de Renno”.

Michael Hecht, científico principal del instrumento que descubrió inicialmente al perclorato, llega tan lejos como para decir que una salmuera de perclorato sobre la superficie marciana resulta muy improbable. Explicaciones más simples para el aparente movimiento dinámico de las gotitas “líquidas” podrían ser atribuidas a sombras cambiantes. Aunque el perclorato actúa como una “esponja” eficiente, condensando el vapor de agua del aire de los alrededores, las temperaturas establecidas en el artículo son en realidad demasiado cálidas como para permitir la formación de gotitas de salmuera de perclorato.

“Simplemente no creo que sea una explicación probable”, dijo Hecht. “Es sencillamente la vieja y conocida escarcha, nada más”.

Examinando las imágenes del Phoenix que se muestran más arriba, me resulta sospechoso el lapso de vida de estas propuestas gotitas “líquidas”. Desde sol 8 hasta sol 44 hay poco cambio evidente en las ubicaciones o tamaños de estos rasgos. 36 soles de duración para gotas de agua líquida parece un período muy largo considerando las muy bajas presiones atmosféricas con las que estamos tratando.

Seguramente, las gotitas de salmuera líquida deberían disiparse (por evaporación, más que por sublimación) en un tiempo menor a 36 soles, ¿no es así?

Es cierto que podría haber condensación posterior proveniente de la atmósfera (aumentando la presencia del líquido), pero en ese caso, ¿no debería haber un movimiento mayor en las gotitas? Dicho esto, reconozco que no estoy familiarizado con la salmuera de perclorato, de modo que ésta bien podría ser una característica de este líquido frío.

Parecería ser que la investigación de Renno producirá una presentación muy interesante en la conferencia del 23 de marzo, y seguramente provocará un vivo debate…

Artículo original en universetoday.com, por Ian O’Neill

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Las tierras escalonadas de Marte

Los ciclos climáticos dejan patrones rítmicos en capas de roca del planeta rojo.

El paisaje marciano se nos muestra tan variado como violento, con evidencias de cráteres de impacto, enormes erupciones volcánicas e incluso antiquísimas inundaciones catastróficas.

Sugerencia de deposición rítmica en el lecho rocoso sedimentario dentro del cráter Becquerel en Marte, según los patrones que se observan en esta imagen del MRO. ©NASA/Caltech/University of Arizona

Sin embargo, las recientemente obtenidas imágenes de formaciones rocosas escalonadas sugieren que alguna vez nuestro cercano vecino solar gozó de un patrón bastante regular de ciclos climáticos moderados que persistieron a lo largo de millones de años.

Un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) examinó imágenes capturadas con la cámara HiRISE del MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte). Al combinar fotografías tomadas desde diferentes perspectivas, los científicos produjeron imágenes tridimensionales del área del cráter Becquerel que mostraban capas sobre capas de rocas sedimentarias surgidas a la vista por montículos formados por la erosión en el fondo. Las capas que mostraban estos afloramientos tenían la forma de una escalera, y cada escalón era del mismo espesor.

Los investigadores proponen que cada una de estas capas fue formada a lo largo de un período de unos 100 000 años y que fueron producidas por cambios climáticos cíclicos.

Cada conjunto de 10 de estas capas están agrupadas en una unidad mayor que el equipo, liderado por Kevin Lewis de Caltech, calcula que fue depositada a lo largo de un período de un millón de años, y el cráter Becquerel contiene diez de estas unidades mayores.

Ahora bien, un millón de años es la duración de las variaciones periódicas en la inclinación del eje de rotación de Marte, lo que sugiere que las variaciones climáticas provocadas por esta inclinación fueron las generadoras de las capas. Por lo tanto, cada unidad mayor representa los procesos climáticos de cada ciclo de inclinación, el cual periódicamente enfriaba la región ecuatorial y calentaba los polos.

Secuencias de capas cíclicas de rocas sedimentarias expuestas en un cráter innominado de Arabia Terra, en Marte. © Caltech; HiRISE Images, NASA/JPL/University of Arizona)

Según comentó Lewis, “son los mismos cambios que se han encontrado con el paso de las edades de hielo en la Tierra y que también pueden llevar a una sedimentación cíclica”.

La inclinación del eje de nuestro planeta varía entre 22,1º y 24,5º a lo largo de un período de 41 000 años, y esta variación es responsable por la variación estacional del clima porque la porción de la Tierra que apunta hacia el Sol, y que recibe más luz solar a lo largo de un día, cambia gradualmente durante el año. Durante la fase de menor oblicuidad, las regiones polares se ven menos sujetas a las variaciones estacionales, lo que lleva a períodos de glaciación.

Por su lado, la inclinación del eje marciano varía en decenas de grados a lo largo de un ciclo de 100 000 años, lo que genera unas diferencias aún más impresionantes. Cuando la oblicuidad es baja, los polos son los lugares más fríos del planeta y el Sol se encuentra cerca del ecuador en todo momento. Esto haría que los volátiles atmosféricos, tales como el agua y el dióxido de carbono migraran hacia los polos, donde se estacionarían en forma de hielo.

Cuando la oblicuidad es mayor, los polos reciben más luz solar, y esos materiales emigrarían, lo que afecta el “presupuesto” de volátiles. Con el dióxido de carbono alejándose de los polos, aumentaría la presión atmosférica, lo que podría provocar una diferencia en la capacidad de los vientos para transportar y depositar la arena, según dijo Oded Aharonson, profesor de ciencias planetarias y miembro del equipo. Este efecto podría cambiar la tasa de deposición de capas, tal como lo observado en los cuatro cráteres.

Otro efecto podría ser un cambio en la estabilidad del agua superficial, lo que alteraría la forma en que se unen y cementan entre sí los gránulos de arena cuando forman las capas de rocas.

“Todo el sistema climático sería diferente”, agrega Aharonson.

Rocas sedimentarias en las cuales vemos una serie de capas con un espesor aproximadamente similar. © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

En el caso de las rocas, cada capa ha sido erosionada en forma escalonada, en una topografía donde el material más resistente se encuentra sobre material menos resistente a la erosión, según explica Lewis.

Algún cambio medioambiental periódico parece haber afectado la capacidad de resistencia de cada sedimento, quizás por causa del tamaño de las partículas de arena o limo que fueron depositadas por el viento, o tal vez por la forma en que esas partículas se cementaron entre sí después de la deposición. Algunas de las capas individuales tienen menos de un metro de espesor.

Las capas de espesor similar se repiten centenares de veces en rocas expuestas dentro de cuatro cráteres de la región de Arabia Terra, uno de los cuales es el de Becquerel donde el patrón de unidades de 10 capas se repite al menos diez veces, los que podrían corresponderse con los patrones de cambio de la inclinación del eje de rotación de Marte.

Comúnmente, los geólogos encuentran “ritmos” o patrones repetitivos en capas sedimentarias terrestres. Algunos de estos ritmos son el resultado de ciclos anuales, o de mareas, o de inundaciones que no tienen por qué ser periódicas, pero el tema de ciclos astronómicos de mayor duración ha estado en debate. Una forma de establecer su existencia es demostrar que los ciclos astronómicos pueden dejar su marca en sedimentos en forma de conjuntos repetitivos de cinco capas en el lecho de rocas de nuestro planeta que coincidan con dos variaciones cíclicas de relación 5 a 1 conocidas en la órbita terrestre.

En el caso marciano, Lewis y sus colegas hallaron algo así. “Nuestros descubrimientos sugieren que fueron ciclos de cambio climático los que produjeron los patrones registrados en las capas rocosas de Marte, y que posiblemente fueron el resultado de variaciones similares en su órbita”, dijo. “Marte tiene una relación de 10 a 1 en los ciclos de cambios de inclinación. Claramente, vemos una relación de 10 a 1 en estos depósitos sedimentarios. Es algo así como intentar identificar una canción: resulta más fácil si hay muchos instrumentos que suenan en partes diferentes que en el caso de que haya un único ritmo”.

Además de tener un ritmo de diez golpes en lugar del patrón terrestre de cinco, Marte posee características que lo convierten en un buen laboratorio para el estudio de cómo los ciclos astronómicos afectan al clima. La inclinación del eje marciano varía mucho más que la del terrestre porque la relativamente grande Luna proporciona un efecto estabilizador. Además, a lo largo de la mayor parte de su historia, Marte ha carecido de océanos y de una atmósfera espesa que, como la de la Tierra, moderaran los efectos de las variaciones orbitales y que agregaran sus propios patrones cíclicos.

“Este estudio nos ofrece indicios de como operaba el antiguo clima marciano, y nos muestra un medioambiente más predecible y regular de lo que se podría suponer por otros rasgos geológicos que indican inundaciones catastróficas, erupciones volcánicas y eventos de impacto”, agrega Lewis. “Se necesitará más trabajo para comprender en su totalidad la información contenida en estos archivos geológicos naturales”.

“Para mí, una de las cosas interesantes de este proyecto es que pudimos utilizar en Marte técnicas que son cosa común en los estudios de estratigrafía en la Tierra”, dice Aharonson. “Utilizamos una cámara de alta resolución en órbita alrededor de Marte y un procesamiento estereográfico en lugar de la brújula de Brunton y la mesa de mapas del geólogo, y pudimos derivar la misma información cuantitativa en la misma escala. Esto permitió llegar a conclusiones que tienen un significado cualitativo similar al que buscamos en nuestro planeta”.

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Fuentes utilizadas:
- Universe Today
- JPL
- Caltech
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El extraño caso del metano marciano

Una y otra vez, el metano de la atmósfera marciana se destruye y se renueva.

Hace pocos días, el Dr. Gerónimo Villanueva (Universidad Católica) declaró enfáticamente que “hemos descubierto metano… y ahora no solamente podemos medirlo, sino también saber de dónde proviene y cuándo ha sido liberado”.

Ciertamente, eso no es noticia. El gas ya había sido detectado en 1999, en 2001 y en 2003. Sin embargo, el metano no debería existir en la tenue atmósfera del planeta rojo. En efecto, la luz ultravioleta que lo baña lo destruye fácilmente, por lo que su presencia debe ser explicada.

Visualización de un penacho de metano en la atmósfera de Marte, durante la estación veraniega septentrional. Los colores indican la concentración del metano, desde el violeta (0 partes por mil millones) hasta el rojo (30 partes por mil millones). © Trent Schindler/NASA

El caso es que ocasionalmente desde la superficie surgen cantidades importantes del gas, y tanto los telescopios con base en tierra como la nave europea Mars Express han observado esas emanaciones varias veces en el pasado.

La novedad es que Michael Mumma del Centro de Vuelo Goddard de Vuelo Espacial de la NASA, el mencionado Gerónimo Villanueva y otros han re-analizado los datos espectroscópicos de 2003 con una nueva técnica que es más sensible a la firma del metano, y al hacerlo descubrieron que había algunos grandes penachos de metano concentrado flotando sobre el hemisferio norte del planeta. Por lo tanto, es la primera vez que el metano de Marte se detecta en forma definitiva, incluyendo mapas que revelan los lugares en que fue liberado.

Según Michael Meyers, científico principal del Programa Marte: “Marte está activo, pero no sabemos si por causas biológicas, o geológicas, o ambas”.

El equipo investigó cuidadosamente y durante varios años la atmósfera marciana, utilizando la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA y al Telescopio W. M. Keck, ambos ubicados en el monte Mauna Kea, Hawai. La apertura del espectrómetro se coloca en la dirección norte-sur de Marte y, durante las observaciones, el instrumento puede capturar de 30 a 50 espectros individuales por minuto. De esa forma, y a medida que el planeta rota delante de la ranura del espectrómetro, se puede ir construyendo un mapa del planeta.

Las áreas rojan indican los lugares donde en 2003 se observaron concentraciones de metano. Estas zonas se superponen a regiones en los cuales el terreno muestra: A) Hidrógeno sub-superficial; B) Minerales hidratados; y C) Sustratos ricos en volátiles. © NASA

Los penachos de metano aparecieron sobre el este de Arabia Terra (específicamente, en Terra Sabae), en la región de Nili Fossae y en el sector sudeste de Syrtis Major, un antiguo volcán de 1 200 km de diámetro. (ver mapa arriba). Las tres regiones muestran evidencia de antiguos flujos de agua o de hielo superficial.

Según Villanueva, se observaron y cartografiaron varios penachos de metano, uno de los cuales liberó unas 19 000 toneladas métricas del gas. Estos penachos se emitieron durante las estaciones cálidas, quizás por la evaporación del permafrost que bloqueaba fisuras y rajaduras y que permitió el paso del metano. Algunos de los penachos contenían vapor de agua, mientras que otros no. La tasa de liberación fue de aproximadamente 0,6 kg por segundo.

El metano es el componente principal del gas natural en la Tierra, e interesa a los astrobiólogos porque en nuestro planeta los organismos vivientes producen la mayor parte del metano terrestre al digerir sus nutrientes. Sin embargo, este gas también es liberado por algunos procesos puramente geológicos, como la oxidación del hierro.

Representación artística de una posible fuente del metano marciano. El agua subterránea, el dióxido de carbono y el calor interno del planeta se combinan para liberar metano. © Susan Twardy/NASA

Según dijo Mumma, “en la atmósfera marciana el metano es destruido rápidamente de varias maneras, de modo que nuestro descubrimiento de penachos de metano en el hemisferio norte marciano en 2003 indica que algún proceso en marcha está liberando el gas. A mediados del verano septentrional, el metano es liberado a una tasa comparable a la de la filtración masiva de hidrocarburos en Coal Oil Point, en Santa Bárbara, California”.

Y agregó Mumma: “En este momento no tenemos información suficiente como para poder decir si es la biología, o la geología, o ambos, lo que está produciendo el metano marciano. Lo que nos dice es que el planeta todavía está vivo, al menos en el sentido geológico. Es como si Marte nos estuviera desafiando, diciéndonos que averigüemos lo que todo esto significa”. Mumma es el autor principal del artículo que se publicó en Science Express el 15 de enero de 2009.

La fotólisis, uno de los procesos que lleva a la destrucción del metano en la atmósfera marciana. Por encima de los 60 km de altitud, la luz ultravioleta descompone el metano en radicales metilo e hidrógeno. © Chris Smith/NASA

El origen del metano pudiera deberse a varias circunstancias.

Primero, podría provenir de un impacto cometario. Algunos cometas contienen metano, en una proporción de un 1% con relación al agua que posean, y no puede descartarse algún impacto reciente. Un cometa de unos 300 metros de diámetro podría transportar las 19 000 toneladas de metano detectadas en los penachos, pero incluso el impacto de un cometa tan pequeño habría producido un cráter tan nuevo que resultaría obvio para las cámaras que orbitan Marte.

En segundo lugar, podría ser que Marte hubiera expulsado algo de metano que estuviera almacenado en su interior. Pero según hace notar Mumma, no pudo haber sido un volcán, ya que en ese caso hubiera estado acompañado por otros gases tales como el dióxido de azufre, que no han sido detectados. En cambio, algunos depósitos de hierro podrían haber sufrido una reacción química (conocida como serpentización) que libera metano. Posteriormente, algún desplazamiento de la corteza podría haber proporcionado al metano acumulado una ruta de escape hacia la superficie.

Otro proceso de destrucción de metano en la atmósfera marciana, la oxidación: en la baja atmósfera, el oxígeno se une al metano para formar formaldehído. © Chris Smith/NASA

Por último, queda la posibilidad de la “tarjeta de vida”. Como apuntó la geóloga Lisa Pratt, otra integrante del equipo (de la universidad de Indiana, en Bloomington), el metano podría representar “el aliento exhalado” por colonias de microorganismos existentes en las profundidades. Estas posibles criaturas, pasadas o presentes, podrían alimentarse del hidrógeno creado por agua próxima a trazas de isótopos radiactivos, y expeler metano como producto de desecho. Sin embargo, ya que estos penachos delatores no fueron detectados con anterioridad a 2003, ni tampoco después, el metano podría haberse acumulado en algún tipo de reservorio subterráneo antes de ser liberado.

Pratt agregó que algunos organismos se alimentan de metano, en lugar de excretarlo, de modo que de cualquier forma la detección del gas aumenta las probabilidades para la existencia de una biología marciana, y dijo: “Si hay una línea de evidencia que me haga pensar que debemos considerar seriamente a la biología es la de los procesos en la sub-superficie que permitirían la generación de metano, que parecerían ligeramente más plausibles para la biología que para la geoquímica. La serpentización es una simple reacción roca/agua y es un proceso que observamos en algunos pocos lugares especiales en la Tierra, generalmente asociados con grandes fracturas y fallas que permite que los materiales del manto sean expuestos al agua marina y al agua subterránea. Es un proceso que “tapona la plomería” y aísla el sitio reactivo, y no vemos mucha evidencia de una gran actividad de fallas profundas y de elevamientos pudieran llevar esos materiales reactivos a entrar en contacto con agua”.

Un tercer proceso de destrucción del metano marciano, la electroquímica: un poco por encima de la superficie, y por debajo de la misma, el peróxido de hidrógeno se une con el metano para formar dióxido de carbono, metanol y formaldehído. © Chris Smith/NASA

Mumma dice que él y Villanueva planean reasumir las observaciones en el mes de agosto en busca de otras moléculas, junto a más trabajo para obtener evidencias de agua en los espectros existentes. “Deseamos seguir ambas posibilidades, ¿qué es lo que esperamos ver para la serpentización o para la biología? Ese es el método científico, y esa es la forma en que lograremos progresar”.

Un método para comprobar si el metano es producido por organismos vivos es la medición de porcentajes isotópicos. Los isótopos de cualquier elemento tienen propiedades químicas ligeramente diferentes, y la vida prefiere utilizar los isótopos más livianos. Por ejemplo, el deuterio es una versión más pesada del hidrógeno. El metano y el agua liberados en Marte deberían mostrar porcentajes distintivos para el hidrógeno y el carbono si la vida fuera la responsable de la producción de metano.

Un experimento del futuro Laboratorio de Superficie de Marte podría deducir la mezcla isotópica del metano, para afinar así las posibilidades, pero el lanzamiento de la nave ha sido pospuesto hasta 2011, de modo que habrá que tener paciencia.

Resulta interesante el hecho de que la mayor parte del metano ya había desaparecido cuando el equipo realizó nuevas observaciones en 2006, algo casi tan intrigante como el haberlo descubierto originalmente. La exposición a la luz solar no podría haberlo erradicado tan rápidamente, de modo que algún otro proceso tuvo que haber intervenido.

El vehículo Phoenix de la NASA descubrió la presencia de un compuesto ligeramente reactivo conocido como perclorato, y los resultados de los Viking en 1976 sugieren la presencia de peróxido de hidrógeno en el polvo de la superficie. Cualquiera de ellos pudo haber realizado la tarea.

Si bien el equipo informó sobre los resultados obtenidos con las observaciones de 2003 y 2006, dijeron también que no estaban en condiciones de discutir hallazgos en otras observaciones, ya que la tarea de descifrar los estudios estaba todavía en marcha, sugiriendo que relativamente pronto habría más información disponible.

Marte sigue siendo un mundo frío y desierto, aparentemente inhóspito para cualquier clase de vida en su superficie, y parece que ha permanecido así por miles de millones de años, con una atmósfera tan delgada que cualquier cantidad de agua líquida superficial se habría evaporado rápidamente por la acción de la luz solar ultravioleta.

Sin embargo, hay evidencia de un pasado más húmedo y cálido, como lechos de río y minerales que se forman en la presencia de agua. Esto hace considerar la posibilidad de que alguna vez la vida haya surgido en el planeta rojo, y en ese caso, la no tan remota probabilidad de que haya evolucionado para sobrevivir a los cambios climáticos sub-siguientes.

Si es vida microscópica marciana la que produce el metano, seguramente habita muy por debajo de la superficie, donde todavía hay calor suficiente como para permitir la existencia de agua líquida. En nuestro planeta, podemos encontrar extremófilos que habitan a dos o tres kilómetros de profundidad, debajo de la cuenca Witwatersrand en Sud África, donde la radiactividad natural separa las moléculas de agua en hidrógeno molecular y oxígeno. Los extremófilos utilizan este hidrógeno para obtener energía, y en Marte podría haber habido también una evolución en ese sentido.

Mapa de Marte con nombres de regiones. © National Geographic/NASA

NOTA:

Los nombres de los rasgos topográficos de los planetas y satélites de nuestro sistema solar, excepto los de la Tierra, se encuentran generalmente en latín, y constan de dos partes: una que es el nombre propio del rasgo, y otra que es el nombre genérico que indica sus características.
Como el latín ya no es un idioma de uso popular, y a los efectos de que los aficionados puedan consultar el significado de esos nombres genéricos, he publicado un Glosario topográfico planetario que seguramente será de utilidad para los lectores.
H.R.

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Otros artículos sobre Marte escritos o traducidos por mí y publicados en este blog y en otros sitios web:

- Océanos en el antiguo Marte.
- Encuentran glaciares subterráneos en Marte.
- Continúa el misterio del metano marciano.
- Echus Chasma, por Mars Express.
- Los misteriosos montículos de Marte.
- El húmedo pasado de Marte.
- Metano en Marte: nuevos estudios.
- Metano en Marte: nueva propuesta para su origen.

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Fuentes utilizadas:
- NASA.
- Universe Today.
- Sky & Telescope.
- ESA.
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Océanos en el antiguo Marte

Científicos de la universidad de Arizona dicen que hasta un tercio de la superficie marciana pudo haber estado cubierto por las aguas.

Un equipo internacional de investigadores que analizó datos proporcionados por el Espectrómetro de Rayos Gamma (GRS = Gamma Ray Spectrometer) a bordo de la nave Mars Odyssey de la NASA informa sobre nueva evidencia que apoya la controversial idea de que los océanos cubrieron alguna vez casi un tercio del antiguo Marte.

Este mapa 3D superpone datos en rayos gamma del GRS del Mars Odyssey sobre datos topográficos del altímetro láser del Mars Global Surveyor. La flecha roja indica los volcanes escudo de las alturas de Elysium en el norte de Marte, vistos oblicuamente hacia el sudeste. Los colores azul a violeta marcan las áreas pobres en potasio. Los colores rojo a amarillo marcan los depósitos sedimentarios ricos en potasio de las tierras bajas debajo de los lugares de descenso del Mars Pathfinder (PF) y Viking 1 (V1). © Universidad de Arizona

“Comparamos los datos del Espectrómetro de Rayos Gamma sobre potasio, torio y hierro por encima y por debajo de una línea costera que según se cree marcó un antiguo océano que cubrió un tercio de la superficie marciana, y en una línea costera interior que suponemos que marcó un océano menor y más joven”, dijo el geólogo planetario James M. Dohm de la universidad de Arizona, quien lideró la investigación internacional.

El GRS a bordo del Mars Odyssey, dirigido por William Boynton del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, tiene la capacidad única de detectar elementos enterrados hasta una profundidad de unos 30 centímetros debajo de la superficie, gracias a los rayos gamma que emiten. Esta capacidad llevó en 2002 al emocionante descubrimiento de agua-hielo cercana a la superficie a lo largo de buena parte de las latitudes altas de Marte.

Mars Odyssey © NASA / JPL

Los resultados del Mars Odyssey y de otras naves sugieren que las condiciones acuosas del pasado probablemente derramaron, transportaron y concentraron elementos tales como el potasio, el torio y el hierro. Dohm dijo: “Las regiones por encima y por debajo de los dos límites costeros son como cortes de pastel que pueden ser comparados con las regiones sobre los límites, así como sobre toda la región”.

La línea costera interior, más joven, es evidencia de que un océano con unas diez veces el tamaño del Mar Mediterráneo, o aproximadamente igual al tamaño de América del Norte, existió en las llanuras septentrionales de Marte, hace unos pocos miles de millones de años. La línea más grande y más antigua que cubrió un tercio de Marte contuvo un océano unas veinte veces más grande que el Mediterráneo, según estimación de los investigadores.

Las áreas ricas en potasio, torio y hierro ocurren debajo de los límites paleo-oceánicos joven y antiguo con respecto a la totalidad de la región, dijeron. Los científicos utilizaron datos del altímetro láser del Mars Global Surveyor para los mapas topográficos de las regiones que estudiaron.

Localización de la región volcánica de Tharsis y el Valles Marineris en el contexto de un hipotético gran océano antiguo y de un más reciente y pequeño océano en las llanuras bajas del norte. © Universidad de Arizona

Los investigadores informan sobre sus hallazgos en su artículo “GRS Evidence and the Possibility of Paleo-oceans on Mars”. Este artículo será publicado en una edición especial de Planetary and Space Science, que surge de un taller de trabajo en 2007 sobre Marte y sus análogos terrestres que tuvo lugar en Trento, Italia.

El debate científico sobre la posible existencia de antiguos océanos marcianos marcados por líneas costeras fue iniciado por varios estudios hace casi 20 años. En uno de esos estudios, realizado por Baker y sus colegas del Laboratorio Lunar y Planetario de la universidad de Arizona, propuso que hace unos pocos miles de millones de años magma en erupción provocó inundaciones más grandes que las del río Amazonas. Estas inundaciones se estancaron en las tierras bajas del norte marciano, formando ríos y lagos que causaron condiciones relativamente más cálidas y húmedas que duraron decenas de miles de años.

Los investigadores son impulsados a comprender cuándo y cómo existió agua en Marte porque la misma es crucial para la vida.

Las imágenes obtenidas por naves espaciales desde el Mariner 9 a principios de la década de 1970 y los orbitadores Viking a fines de la misma década, mostraron una amplia evidencia de un pasado acuoso en Marte.

Mars Global Surveyor (Topógrafo Global Marciano) © NASA

Las fotografías y otra información proporcionada por una flotilla de orbitadores estadounidenses y europeos han afinado los detalles en los últimos años. Los resultados de las naves Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter destacan un paisaje marciano esculpido por el agua y el hielo.

Los científicos que estudian las imágenes de estas naves tienen trabajo para confirmar estas “líneas costeras”, porque las costas marcianas lucen diferentes a las terrestres.

Las costas de nuestro planeta son principalmente el resultado de mareas poderosas causadas por la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna, pero Marte carece de un satélite de buen tamaño. Otra diferencia es que los lagos o mares marcianos podrían haberse formado en su mayor parte por flujos gigantescos y sedimentos licuefaccionados. Y aún otra diferencia es que los océanos del planeta rojo pudieron haber estado recubiertos por hielo, lo que habría impedido la acción de las olas.

“El GRS agrega información clave para la perdurablemente sostenida controversia sobre los océanos de Marte”, dijo Dohm. “Pero es probable que el debate continúe en el futuro, quizás incluso hasta cuando los científicos puedan finalmente caminar sobre la superficie marciana con instrumentos en sus manos y con una red de sistemas robóticos espaciales, aéreos y en tierra más inteligentes a su disposición”.

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Artículo original: “Gamma-Ray Evidence Suggests Ancient Mars Had Ocean”
Por Nori Stiles
Fecha: Noviembre 17, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
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Encuentran glaciares subterráneos en Marte

El Orbitador de Reconocimiento de Marte ha descubierto enormes cantidades de hielo bajo la superficie del planeta rojo.

El radar del MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte) de la NASA ha revelado la existencia de vastos glaciares de hielo de agua protegidos por capas de escombros rocosos en latitudes mucho más bajas que las anteriormente identificadas.

Concepción artística de un glaciar marciano. © NASA/JPL

Estos glaciares se extienden por decenas de kilómetros a lo largo de bordes montañosos o precipicios. La capa de escombros de roca que los recubren puede haber preservado a estos glaciares subterráneos como remanentes de una capa de hielo que cubrió a las latitudes medias durante una pasada edad de hielo, y son similares a los descubiertos bajo la roca en la Antártida.

Según John M. Holt, de la universidad de Texas y autor principal del informe, estos glaciares representan el mayor reservorio de hielo de agua en Marte, fuera de las capas polares. Según agregó, “Uno solo de los rasgos estudiados es tres veces más grande que la ciudad de Los Ángeles y alcanza un espesor de hasta 800 metros. Y hay muchos otros. Además de su valor científico, podrían servir como fuente de agua para la futura exploración de Marte”.

Desde la época en que los Viking de la NASA los observaron por primera vez en la década de 1970, los científicos han estado perplejos por lo que ellos llaman “delantales”, unas áreas de pendiente suave que contienen depósitos rocosos en las bases de rasgos geográficos más altos. Habían elaborado una teoría en la cual estos delantales eran el resultado de flujos de escombros rocosos lubricados por una pequeña cantidad de hielo. Ahora, el radar del MRO les ha proporcionado una respuesta para el misterio.

El instrumento recibió ecos de radioondas que atravesaron los delantales y se reflejaron en una superficie más profunda sin perder energía, lo que era de esperar si estas áreas estuvieran compuestas por una capa espesa de hielo debajo de una cubierta rocosa relativamente delgada; si estos depósitos contuvieran una cantidad significativa de escombros rocosos no se habrían detectado reflejos de su interior.

Según Ali Safaenili, un miembro del equipo del radar de poca profundidad perteneciente al JPL (Jet Propulsion Laboratory = Laboratorio de Propulsión a Chorro), “… estos resultados apuntan a la presencia de grandes cantidades de hielo de agua en estas latitudes”.

Mapa topográfico de Marte mostrando los muchos cráteres de las tierras altas (en azul las depresiones y en rojo las elevaciones). La enorme cuenca de Hellas Planitia es claramente visible abajo y a la izquierda. © NASA/JPL

“Desarrollamos este instrumento para que pudiera operar en esta clase de terreno”, dijo Roberto Seu, jefe del equipo científico del instrumento en la universidad de Roma La Sapienza en Italia. “Ahora nuestra prioridad es examinar otros ejemplos de estos delantales para determinar si también están compuestos de hielo”.

Los investigadores informaron que los glaciares enterrados se encuentran en la región de Hellas Planitia, en el hemisferio sur marciano. El radar detectó también delantales similares que se extienden desde acantilados en el hemisferio norte.

Estos rasgos septentrionales se encuentran en las mismas bandas de latitud, entre los 35º y los 60º, que los meridionales, lo que apuntaría a un mecanismo climático para su explicación. En estas latitudes, el hielo debería haberse evaporado, si no estuviera protegido por la capa de escombros rocosos.

Para explicar la presencia de hielo en esos lugares, los científicos acuden a modelos climáticos en los cuales se tiene en cuenta el aumento de la inclinación del eje de rotación de Marte que sucede regularmente en algunos períodos. Durante esas épocas, capas de hielo podrían cubrir dichas latitudes marcianas, y los glaciares podrían ser fragmentos preservados de edades de hielo ocurridas hace millones de años.

En la Tierra, los glaciares subterráneos antárticos guardan registros de antiguos organismos y de la historia climática pasada; sus homólogos marcianos podrían servir para los mismos fines en la exploración del planeta rojo.

Hellas Planitia

La cuenca de impacto de Hellas Planitia © NASA

La cuenca de impacto de Hellas Planitia (ver: Glosario Topográfico Planetario) es una enorme depresión ubicada en el hemisferio sur marciano, y con sus 2 300 kilómetros de diámetro y aproximadamente 7 kilómetros de profundidad es el cráter de impacto visible más grande del sistema solar, y por supuesto el mayor del planeta, si es que la Cuenca Borealis (ver: Diez misterios del sistema solar) no resulta ser también el producto de una gigantesca colisión planetaria.

Hellas está rodeada por un borde de unos dos kilómetros de alto sobre el nivel estándar topográfico de Marte, de modo que desde la cima del borde hasta el fondo del cráter hay 9 kilómetros de desnivel.

A esa profundidad, la presión atmosférica es de 11,55 milibares, un 89% más que la existente en el nivel estándar, pero todavía se encuentra sobre el punto triple del agua, lo que sugiere que la fase líquida de la misma sería transitoria (es decir, se evaporaría con el tiempo) si la temperatura se elevase más allá de los 0ºC.

Mapa de elevaciones de Hellas Planitia. © Wikipedia

Debido a su enorme tamaño y a su coloración contrastante con la del resto del planeta, Hellas Planitia fue uno de los primeros rasgos descubiertos por los telescopios terrestres. Fue Giovanni Schiaparelli quien le dio su nombre actual, Hellas, que en el idioma griego significa “Grecia”.

En la imagen de la izquierda podemos observar un mapa de elevaciones mostrando las diferentes altitudes de la región (rojo más alto, azul más bajo) con el elevado anillo de escombros que rodea al cráter, así como un diagrama de corte transversal que ilustra los diámetros del cráter y del anillo y las altitudes con respecto al nivel estándar. También se puede ubicar a esta zona dentro de las coordenadas del planeta.

Los científicos creen que la cuenca de Hellas Planitia se formó durante el período del “Bombardeo Pesado Tardío” de nuestro sistema solar, hace más de 3 900 millones de años, cuando un gran asteroide chocó contra la superficie del planeta rojo.

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Representación artística del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO), utilizando su radar para “ver” debajo de la superficie marciana. © NASA/JPL

El Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO = Mars Reconnaissance Orbiter) despegó desde Cabo Cañaveral en 2005, con la misión de buscar evidencias de que el agua persistió durante un largo período en la superficie de Marte. Si bien otras misiones al planeta rojo ya habían demostrado de que alguna vez el agua fluyó sobre su superficie, sigue siendo un misterio si esas condiciones duraron el tiempo suficiente como para proporcionar un hábitat para la vida.

La misión MRO forma parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, cuyas metas científicas son: a) Determinar si la vida surgió alguna vez en el planeta rojo; b) Caracterizar el clima del planeta; c) caracterizar la geología de ese mundo; y d) Preparar la exploración humana de Marte.

Durante los dos primeros años de la misión científica principal, el MRO llevará a cabo ocho investigaciones diferentes, divididas en tres propósitos: cartografía global, prospección regional y estudios de alta resolución sobre puntos específicos de la superficie.

A esos efectos, la nave transporta seis instrumentos científicos, tres instrumentos de ingeniería y dos instalaciones de ciencia para experimentos:

Instrumentos científicos

- HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment = Experimento Científico de Fotografía de Alta Resolución): Esta cámara de luz visible revela objetos de pequeña escala en las capas de escombros de los barrancos y los detalles de la estructura geológica de los cañones, cráteres y depósitos sedimentarios.

- CTX (Context Camera = Cámara de contexto): Es una cámara gran angular que proporciona vistas amplias con el fin de proporcionar un contexto para el análisis de alta resolución de puntos clave estudiados por HiRISE y CRISM.

- MARCI (Mars Color Imager = Cámara de color de Marte): Es una cámara climatológica que monitorea las nubes y las tormentas de polvo.

- CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars = Espectrómetro de Imagen Compacto de Reconocimiento para Marte): Este instrumento separa la luz visible e infrarroja de sus imágenes en cientos de “colores” que identifican minerales, especialmente aquellos formados en la presencia de agua, en áreas superficiales no mucho mayores que un campo de fútbol.

- MCS (Mars Climate Sounder = Sonda Climática de Marte): Es un perfilador atmosférico que detecta variaciones verticales en las concentraciones de temperatura, polvo y vapor de agua en la atmósfera marciana. En 2006 surgió un error intermitente que ha sido corregido parcialmente, por lo que su escaneo se ha visto limitado a un rango de 122 grados de elevación.

- SHARAD (Shallow Radar = Radar de poca profundidad): Este radar resonante sondea debajo de la superficie de Marte para descubrir la presencia de agua en profundidades mayores a un metro.

Instrumentos de ingeniería

- Electra UHF Communications and Navigation Package (Paquete de Comunicaciones UHF y Navegación Electra): Electra permite que la nave actúe como un relé de comunicaciones entre la Tierra y los módulos de aterrizaje en Marte que pueden no tener un poder de radio suficiente como para comunicarse directamente con la Tierra.

- Optical Navigation Camera (Cámara de Navegación Óptica): Esta cámara fue probada para la mejora de capacidad de navegación en misiones futuras. Cámaras similares en orbitadores del futuro servirán como “ojos” interplanetarios de alta precisión para guiar a las naves que viajen hacia Marte.

- Ka-band Telecommunications Experiment Package (Paquete del Experimento de Telecomunicaciones en banda Ka): Durante la fase de crucero de la misión, MRO demostró el uso de una frecuencia de radio llamada “banda Ka” para mejorar las comunicaciones empleando una significativamente menor cantidad de energía.

Instalaciones para Experimentos Científicos

- Gravity Field Investigation Package (Paquete de investigación del campo gravitatorio): Al rastrear al orbitador durante la fase científica primaria, los miembros del equipo han estado mapeando el campo gravitatorio de Marte para comprender la geología de la superficie y de la sub-superficie cercana, así como a los procesos geológicos que produjeron estos rasgos del terreno. Por ejemplo, en análisis puede revelar como es re-distribuida la masa planetaria a medida que las capas polares marcianas se forman y se disipan en cada estación.

- Atmospheric Structure Investigation Accelerometers (Acelerómetros de investigación de la estructura atmosférica): Los datos recogidos de los acelerómetros durante el frenado aéreo están ayudando a los científicos a comprender la estructura de la atmósfera marciana.

La misión primaria del orbitador finalizará unos cinco años y medio después del lanzamiento, el 31 de diciembre de 2010.

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Fuentes utilizadas:
- NASA
- Wikipdia
- JPL
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