La NASA encuentra el CO2 'perdido' de Marte y dispara las posibilidades de encontrar vida

El hallazgo es la primera evidencia directa de que, hace miles de millones de años, en Marte existió un ciclo de carbono similar al que hace posible la vida en la Tierra, y ofrece valiosas pistas sobre por qué el planeta, que una vez albergó grandes cantidades de agua líquida en su superficie, se convirtió en el desierto helado que es ahora.

Las imágenes orbitales capturadas durante décadas por las distintas misiones a Marte muestran claras cicatrices de antiguos ríos, lagos e incluso océanos. Y los científicos saben muy bien que la presencia de agua líquida implica necesariamente un clima mucho más cálido que el actual, y una atmósfera mucho más densa que la tenue capa gaseosa que hoy envuelve al planeta. Una atmósfera, además, rica en dióxido de carbono (CO2), que habría actuado como una manta, reteniendo el calor solar y permitiendo que el agua permaneciera en estado líquido en la superficie. Esta interacción entre una atmósfera rica en CO2 y la presencia de agua líquida habría reaccionado con las rocas marcianas, desencadenando procesos geoquímicos gracias a los que se formaron importantes cantidades de carbonatos.

Sin embargo, los anteriores análisis de rocas marcianas han arrojado hasta ahora resultados desconcertantes. Y si bien es cierto que sí se han detectado carbonatos, también lo es que las cantidades halladas siempre han sido muy inferiores a las predichas por los modelos geoquímicos. ¿Dónde está, pues, el dióxido de carbono que falta? El enigma hizo que, durante décadas, los científicos buscaran sin descanso el 'escondite' en el que se ocultaba todo el dióxido de carbono que se suponía tan abundante en la atmósfera primitiva de Marte.

Ahora, y bajo la dirección de Benjamín Tutulo, de la Universidad de Calgary, en Canadá, un equipo internacional de investigadores ha conseguido, por fin, arrojar luz sobre este misterio. Y utilizando los datos recopilados por el rover Curiosity en el cráter Gale, que albergó un antiguo lago hace miles de millones de años, ha descubierto, por fin, el paradero del CO2 perdido.

Entre 2022 y 2023, Curiosity perforó cuatro muestras de roca en diferentes capas estratigráficas dentro del cráter Gale. Capas que representan las distintas transiciones ambientales que llevaron al lecho de un antiguo lago a convertirse, paso a paso, en un desierto moldeado por el viento. El rover analizó la composición mineral de esas muestras con su difractómetro de rayos X y, para sorpresa de los científicos, halló concentraciones elevadas de siderita (carbonato de hierro), que oscilaban, en peso, entre el 5% y más del 10% de las capas ricas en sulfato de magnesio en cuyo interior se encontraban.

El hallazgo resultó inesperado porque las mediciones orbitales previas nunca habían detectado carbonatos en estas capas específicas. La siderita es un mineral que se forma cuando el hierro disuelto en el agua reacciona con el dióxido de carbono. Dada su ubicación y composición química, los autores del estudio deducen que la siderita se formó a través de reacciones entre el agua y las rocas, junto con la evaporación del agua del antiguo lago. Un proceso cuya consecuencia habría sido el 'secuestro' del CO2 atmosférico en el interior de las rocas sedimentarias.

«Este descubrimiento -explica Tutolo- es crucial porque proporciona la primera evidencia directa in situ de que grandes cantidades de dióxido de carbono fueron retiradas de la atmósfera marciana y almacenadas en la corteza en forma de carbonatos. Lo cual sugiere fuertemente que en el antiguo Marte operó un ciclo de carbono de manera similar a cómo el carbono se mueve entre la atmósfera, los océanos y la tierra firme en nuestro propio planeta».

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Patricia Biosca

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Aquí, en la Tierra, el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero esencial para mantener una temperatura habitable. El carbono circula constantemente a través de procesos como la fotosíntesis (donde las plantas absorben CO2), la respiración (donde los animales liberan CO2), la disolución en los océanos y la formación de rocas carbonatadas. Un ciclo que ayuda a regular el clima del planeta a largo plazo.

Por eso, el descubrimiento de grandes cantidades de siderita en las capas ricas en sulfato del cráter Gale sugiere que un proceso similar pudo haber ocurrido en el antiguo Marte. La abundancia de agua líquida y una atmósfera rica en CO2, de hecho, habrían favorecido la formación de estos carbonatos, retirando gradualmente el gas de efecto invernadero de la atmósfera y contribuyendo así al enfriamiento progresivo del planeta.

Si la composición mineral de estas capas ricas en sulfato encontradas por Curiosity se repite también en otras regiones por todo Marte, entonces esos depósitos, juntos, podrían contener un reservorio de carbono mucho mayor y del que hasta ahora no sabíamos nada. Lo cual, a su vez, implicaría que la cantidad total de dióxido de carbono presente en la atmósfera temprana de Marte fue significativamente mayor de lo que se pensaba.

Sin embargo, el estudio también revela una complejidad adicional. Los investigadores, de hecho, encontraron pruebas de que parte de los carbonatos se destruyó debido a procesos químicos posteriores. Y eso sugiere que parte del dióxido de carbono que había quedado atrapado en las rocas fue liberado nuevamente a la atmósfera en algún momento posterior, lo que implica una dinámica más compleja de lo previsto del ciclo del carbono marciano.

En un artículo de perspectiva adjunto publicado en la misma revista, las científicas Janice Bishop, del Instituto SETI, y Melissa Lane, de la Universidad de Arizona, comentan la importancia de los hallazgos.

«A medida que se descubren detalles de la geoquímica de Marte a través de investigaciones orbitales y de rovers en todo el planeta -escriben-, se revelan pistas adicionales sobre la diversidad de entornos potencialmente habitables». El descubrimiento, pues, se alinea con otros estudios que sugieren que el clima de Marte fue mucho más dinámico y complejo de lo que se creía anteriormente.

Ahora, el trabajo de Tutolo y sus colegas añade una pieza crucial a este rompecabezas, proporcionando una explicación plausible para la aparente 'desaparición' del dióxido de carbono atmosférico marciano. Al quedar atrapado en forma de carbonatos en la corteza, este gas de efecto invernadero habría dejado de contribuir al calentamiento del planeta, lo que eventualmente condujo a las condiciones frías y secas que observamos hoy.

«Este hallazgo -concluye Tutolo- no solo nos ayuda a comprender mejor la historia climática de Marte, sino que también tiene implicaciones para la búsqueda de vida pasada en el planeta. La presencia de agua líquida y un ciclo de carbono activo se consideran ingredientes clave para la habitabilidad».

Hoy, el veterano rover Curiosity continúa explorando el cráter Gale, ascendiendo lentamente el monte Sharp, una montaña central de sedimentos que contiene capas geológicas que abarcan miles de millones de años de historia marciana. Los futuros análisis de muestras tomadas a diferentes altitudes podrían revelar aún más detalles sobre la evolución del ciclo del carbono y el clima de Marte.

Al mismo tiempo, otro rover más reciente, Perseverance, también está recolectando muestras de roca en el cráter Jezero, otro sitio que albergó un antiguo lago. Y esta vez, si todo va como está previsto, estas muestras serán traídas a la Tierra para un análisis más exhaustivo, lo que podría proporcionar aún más información sobre la composición y la historia de la atmósfera marciana.

En definitiva, el descubrimiento de este 'archivo químico oculto' por el rover Curiosity representa un avance significativo en nuestra comprensión del pasado de Marte. Confirma que el planeta rojo tuvo un pasado más cálido y húmedo, sostenido por un ciclo de carbono activo que eventualmente llevó al secuestro de grandes cantidades de dióxido de carbono en su corteza. Un hallazgo que no solo resuelve un enigma de larga data, sino que también nos acerca un paso más a comprender si Marte, alguna vez, pudo haber albergado vida.