Este artículo se publica en colaboración con The Conversation.
La NASA informó recientemente de que una nube de polvo rodeaba a Marte a gran altura por encima de su atmósfera. Los autores del estudio descartaron como fuentes del polvo a Marte en sí y a sus lunas Fobos y Deimos, y concluyeron que este debe proceder de una nube de polvo más grande que flota entre los planetas de nuestro sistema solar.
Este «polvo interplanetario» es enormemente importante. Se cree que desempeñó un papel crucial en la formación y evolución de nuestro sistema solar. Es más, podría incluso haber aportado agua a nuestro planeta y haber puesto en marcha la vida.
Cenizas a cenizas, polvo a polvo
Todos sabemos lo rápido que los espacios vacíos se llenan de polvo y, en sentido figurado, el cosmos no es diferente. El polvo cósmico está compuesto por diminutos granos minerales de tamaño nanométrico y micrométrico (una milmillonésima y una millonésima de metro, respectivamente). Las partículas de polvo cósmico se encuentran entre el final de la vida de una estrella y el inicio de la formación de un nuevo sistema solar.
Una estrella se forma a partir del colapso de una nube de gas compuesta por hidrógeno y helio, elementos que se crearon tras el Big Bang. Las estrellas utilizan este hidrógeno como combustible, generando elementos más pesados como el carbono y el oxígeno, y hasta el hierro, mediante procesos de fusión nuclear. Estos nuevos elementos se liberan al final de la vida de una estrella, cuando colapsa bajo su propia gravedad y explota como una supernova. Las altas energías de tal explosión crean elementos adicionales más pesados que el hierro. Algunos de los elementos más pesados, metales como el silicio y el hierro, se combinan con oxígeno para formar minerales, y eso es precisamente lo que es el polvo.
Nuestro sistema solar se formó a partir del colapso de una nube de gas de hidrógeno y helio mezclada con polvo; de lo contrario, no existirían planetas rocosos como la Tierra o Marte. El hecho de que la Tierra contenga elementos tan pesados como el oro, el plomo o el uranio (todos más pesados que el hierro) demuestra que nuestro Sol es una estrella de tercera o posterior generación, precedida por al menos una explosión de supernova de otra estrella cercana.
Las partículas de polvo interestelar, anteriores a nuestro propio sistema solar, pueden aportar información sobre los procesos al final de la vida de las estrellas antiguas. El polvo interplanetario del sistema solar interior contiene algunas partículas de polvo interestelar . Pero la inmensa mayoría de las partículas de polvo interplanetario de nuestro sistema solar se liberan de cometas al acercarse al Sol o por la colisión de asteroides en el cinturón de asteroides. Por tanto, contienen pistas sobre la composición y la formación de tales «protoplanetas», que se consideran los primeros pasos de la formación planetaria a partir de la enorme nube de polvo y gas que rodea a una estrella recién formada.
La nube de polvo del sistema solar se desplaza gradualmente hacia el Sol, cuya atracción gravitatoria actúa como una gigantesca aspiradora. En su camino, algunas de las partículas de polvo chocan con Marte y la Tierra. El polvo es responsable de la luz zodiacal que puede observarse tras la puesta de sol en primavera o antes del amanecer en otoño.
¿El polvo como origen de la vida?
Cualquier grano mineral de polvo cósmico ofrece una superficie a la que se adhieren gases, hielo o materia orgánica. Las moléculas complejas de materia orgánica, bloques básicos de construcción de la vida, se han documentado en nubes de polvo intergaláctico, cometas y meteoritos.
Comprender la distribución y la cantidad de polvo es importante, porque el polvo podría haber aportado cantidades significativas de agua y materia orgánica a los planetas del sistema solar interior, en particular la Tierra y Marte. Aunque muchos investigadores piensan que los impactos de asteroides y cometas podrían estar detrás del agua y la vida en la Tierra, varios estudios han indicado que el propio polvo puede aportar agua y materia orgánica simultáneamente y podría haber puesto en marcha la vida. Este proceso funcionaría de forma universal, también en exoplanetas de sistemas solares lejanos.
Así pues, si el polvo sí puso en marcha la vida en la Tierra, es verosímil que también pudiera haberlo hecho en Marte. Sin embargo, el campo magnético terrestre ha protegido nuestra atmósfera y nuestra agua de ser destruidas por el viento solar: tenemos justo la cantidad adecuada. Marte no ha tenido campo magnético durante la mayor parte de su existencia, y posteriormente su atmósfera y su agua se han perdido en el espacio. Sin agua, las moléculas de materia orgánica no pueden ensamblarse en moléculas tan complejas, como el ADN y las proteínas, que constituyen la vida. La falta de una capa atmosférica gruesa también implica la falta de protección frente a la destrucción de moléculas orgánicas por la luz UV y otras formas nocivas de radiación cósmica. Aunque todavía no se ha determinado si alguna vez hubo vida en Marte, es sumamente improbable que el polvo pueda poner en marcha la vida en Marte en la actualidad, a pesar de flotar sobre su atmósfera.
Es evidente que es importante que conozcamos mejor el polvo. Las partículas de polvo interplanetario son recogidas activamente para la investigación mediante el envío de aviones a la estratosfera o la inspección de naves espaciales que regresan a tierra en busca de impactos de estas diminutas partículas de polvo. Si las partículas de polvo llegan por sí solas al suelo, pueden recogerse como micrometeoritos en lugares donde son reconocibles, como los sedimentos oceánicos o polares.
No obstante, una vez que una partícula de polvo interplanetario entra en la atmósfera terrestre o choca contra una nave espacial, cualquier molécula compleja adherida a ella se pierde inevitablemente. Aunque podemos aprender mucho de ellas sobre la materia primordial de la que se formó nuestro sistema solar, así como sobre la composición de cometas y asteroides, debemos investigar estos cuerpos directamente para obtener información más precisa.
Una buena forma de hacerlo es atravesar las colas de los cometas. Esto es lo que hizo Rosetta para realizar el sorprendente descubrimiento de oxígeno libre en la coma del cometa 67P/Chryumov-Gerasimenko. Mientras tanto, la misión Stardust de la NASA atravesó la cola del cometa Wild 2 y devolvió a la Tierra partículas de polvo cósmico para su análisis en 2006. En 2009, la NASA anunció que los bloques químicos fundamentales de la vida se habían encontrado: glicina, un aminoácido.
Datos adicionales como estos podrán, con suerte, ayudar a desvelar muchos más secretos del polvo del universo, incluido si puso en marcha la vida en la Tierra y si podría volver a hacerlo.
La publicación no implica el respaldo de los puntos de vista del Foro Económico Mundial.
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Autor: Christian Schroeder es profesor de Ciencias Ambientales y Exploración Planetaria en la Universidad de Stirling.
Imagen: Un cometa visto en esta exposición de cinco minutos. REUTERS/Aaron Kingery/NASA/MSFC/Handout vía REUTERS.
