Según un nuevo estudio, las estaciones en el cráter Gale de Marte podrían haber sido similares a las de Islandia.
El cráter es el centro de un estudio que compara datos del róver Curiosity con lugares de la Tierra donde formaciones geológicas similares han sufrido meteorización en climas diferentes.
La variedad de climas de la Tierra permitió a los científicos “calibrar su termómetro” para medir la temperatura del Marte antiguo.
Una nueva investigación indica que, hace más de 3000 millones de años, las estaciones en el cráter Gale de Marte probablemente eran algo parecidas a las de Islandia.
El antiguo cráter marciano es el centro de un estudio que compara datos del róver Curiosity con lugares de la Tierra donde formaciones geológicas similares han sufrido meteorización en climas diferentes.
El terreno basáltico de Islandia y su clima frío, con temperaturas típicamente inferiores a 38 grados Fahrenheit, resultó ser el análogo más cercano al Marte antiguo. El estudio determina que la temperatura tuvo el mayor impacto en cómo el clima meteorizó las rocas formadas a partir de sedimentos depositados por antiguos arroyos marcianos.
El estudio se propuso responder preguntas sobre las fuerzas que afectaron a las arenas y el lodo del antiguo lecho lacustre.
Los datos que Curiosity ha recopilado durante sus recorridos desde su aterrizaje en Marte en 2012 proporcionan detalles sobre los estados químicos y físicos de las lutitas formadas en un antiguo lago, pero la química no revela directamente las condiciones climáticas cuando el sedimento erosionó aguas arriba. Para ello, los investigadores tuvieron que buscar rocas y suelos similares en la Tierra para encontrar una correlación entre los planetas.
¿Islandia o Idaho?
El estudio publicado en JGR Planets toma datos de condiciones bien conocidas y variadas en Islandia, Idaho y en todo el mundo para ver cuál ofrecía la mejor coincidencia con lo que el róver observa y detecta en el cráter que abarca el monte Sharp.
El cráter contuvo en otro tiempo un lago, pero el clima que permitió que el agua lo llenara es objeto de un largo debate. Algunos sostienen que el Marte primitivo era cálido y húmedo, y que los ríos y lagos eran comunes. Otros piensan que era frío y seco, y que los glaciares y la nieve eran más frecuentes.
“Las rocas sedimentarias del cráter Gale detallan, en cambio, un clima que probablemente se sitúa entre estos dos escenarios”, afirma Michael Thorpe, exbecario postdoctoral de la Universidad Rice y actualmente científico de retorno de muestras de Marte en Jacobs Space Exploration Group, contratista del Centro Espacial Johnson de la NASA. “El clima antiguo probablemente era gélido, pero también parece haber sustentado agua líquida en lagos durante periodos prolongados”.
Los investigadores se sorprendieron de que hubiera tan poca meteorización de las rocas en Marte tras más de 3000 millones de años, de modo que las rocas del Marte antiguo eran comparables a los sedimentos islandeses de un río y un lago actuales.
“En la Tierra, el registro de rocas sedimentarias cumple de forma fantástica su maduración a lo largo del tiempo con la ayuda de la meteorización química”, comenta Thorpe. “Sin embargo, en Marte vemos minerales muy jóvenes en las lutitas que son más antiguos que cualquier roca sedimentaria de la Tierra, lo que sugiere que la meteorización fue limitada”.
La Tierra como laboratorio de Marte
Los investigadores estudiaron directamente sedimentos de Idaho e Islandia, y recopilaron estudios de sedimentos basálticos similares de una variedad de climas de todo el mundo, desde la Antártida hasta Hawái, para acotar las condiciones climáticas que consideraban posibles en Marte cuando el agua fluía hacia el cráter Gale.
“La Tierra nos proporcionó un excelente laboratorio en este estudio, donde pudimos usar una variedad de ubicaciones para observar los efectos de distintas variables climáticas sobre la meteorización, y la temperatura media anual tuvo el efecto más fuerte sobre los tipos de rocas del cráter Gale”, afirma la geóloga marciana Kirsten Siebach, de Rice, también miembro del equipo de Curiosity que será operadora de Perseverance tras el aterrizaje del nuevo módulo en febrero. “La variedad de climas de la Tierra nos permitió calibrar nuestro termómetro para medir la temperatura del Marte antiguo”.
La composición de arenas y lodos de Islandia fue la coincidencia más cercana con Marte según el análisis mediante el índice químico estándar de alteración (CIA, por sus siglas en inglés), una herramienta geológica básica que se usa para inferir el clima pasado a partir de la meteorización química y física de una muestra.
“Cuando el agua fluye a través de las rocas para erosionarlas y meteorizarlas, disuelve los componentes químicos más solubles de los minerales que forman las rocas”, dice Siebach. “En Marte, observamos que solo una pequeña fracción de los elementos que se disuelven más rápido se había perdido del lodo en comparación con las rocas volcánicas, aunque el lodo tiene el tamaño de grano más pequeño y suele ser el más meteorizado.
“Esto limita realmente la temperatura media anual en Marte cuando el lago estaba presente, porque si fuera más cálido, más de esos elementos habrían sido arrastrados”, dice ella.
Los resultados también indican que el clima cambió con el tiempo de condiciones similares a las antárticas a otras más parecidas a las de Islandia, mientras los procesos fluviales continuaban depositando sedimentos en el cráter. Este cambio demuestra que la técnica puede usarse para ayudar a rastrear los cambios climáticos en el Marte antiguo.
Aunque el estudio se centró en la parte más baja y antigua de los sedimentos lacustres que Curiosity ha explorado, otros estudios también han indicado que el clima marciano probablemente fluctuó y se volvió más seco con el tiempo. “Este estudio establece una forma de interpretar esa tendencia de manera más cuantitativa, comparándola con climas y entornos que conocemos bien en la Tierra actual”, afirma Siebach, profesora adjunta de ciencias de la Tierra, ambientales y planetarias.
“Perseverance podría usar técnicas similares para comprender el clima antiguo alrededor de su lugar de aterrizaje en el cráter Jezero.”
Paralelamente, el cambio climático, especialmente en Islandia, podría modificar los lugares de la Tierra más adecuados para comprender el pasado de ambos planetas, afirma ella.
