Por qué el cráter Jezero es el lugar más emocionante de Marte

Cuando el rover Perseverance de la NASA aterrice en Marte esta semana, comenzará uno de los esfuerzos científicos más ambiciosos imaginables: buscar evidencia de que la vida alguna vez evolucionó en un mundo extraterrestre. Los científicos están bastante seguros de que ya no hay nada vivo en Marte, pero creen que podría haber habido en un momento de la historia del planeta, y el rover está visitando un sitio llamado Cráter Jezero para aprender más.

Es posible que hayas oído que la perseverancia es buscando signos de vida antigua, e incluso es posible que hayas oído que se dirige a Jezero porque es un objetivo principal en esa búsqueda.

Pero ¿por qué los científicos están tan interesados ​​en ir a este lugar en particular? ¿Cómo adivinas dónde pudo haber evolucionado la vida hace millones o miles de millones de años, en un planeta alienígena? ¿Qué hace que Jezero sea tan especial?

Hablamos con una experta en geología de Marte, Katie Stack Morgan del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, para averiguarlo.

La búsqueda de la vida está en marcha

El atractivo principal del cráter Jezero es el cercano depósito del delta. Hace millones de años, Marte tenía abundante agua líquida en su superficie y el paisaje estaba salpicado de ríos y valles. Eso significaba que cráteres como Jezero se llenaban de agua, y cuando el agua fluía hacia el cráter desde un río, formaba un delta comparable al delta del Mississippi en la Tierra.

Los deltas son objetivos increíbles para buscar señales de vida, tanto porque proporcionan un lugar cómodo ambiente para que surja la vida y porque concentran la materia orgánica de una manera que facilita su detectar.

Sin embargo, como básicamente todos los aspectos de la exploración de Marte, no es tan simple como encontrar una estructura que parezca un delta y buscar a través de ella. Esto se debe a que es difícil contar la historia del agua en un planeta que ahora está tan seco.

Al observar los indicadores de que alguna vez hubo agua, “la pregunta que nos hacemos es: ¿Estuvo esa agua allí durante mucho tiempo?” Stack Morgan explicó. Para crear condiciones propicias para el surgimiento de la vida tal como la entendemos, las mejores condiciones serían aguas cálidas y poco profundas que permanezcan durante miles de años o más. Una breve inundación de agua que se evapora rápidamente no será suficiente.

Stack Morgan comparó esta situación con un lugar de su estado, el Valle de la Muerte en California. Allí está mayormente seco, pero ocasionalmente llueve, y cuando lo hace, el agua se acumula en charcos durante unos días y puede formar estructuras llamadas abanicos aluviales antes de evaporarse.

Una vez que toda el agua se ha evaporado, los depósitos de abanicos aluviales se parecen mucho a los depósitos del delta. Pero se forman por períodos de agua en la superficie que son demasiado breves para sustentar el surgimiento de vida. Entonces esa es la gran pregunta: cuando vemos estas formas de abanicos en Marte, ¿son deltas o abanicos aluviales?

Aquí es donde entra en juego el arma secreta de Jezero. El cráter tiene un valle de salida, un profundo cañón excavado por el agua que brotó del cráter una vez que éste se llenó y se desbordó. Debido a la presencia de este valle de salida, los investigadores pueden estar seguros de que no había sólo un poco de agua en Jezero: Hubo suficiente para que el cráter se llenara y para que el exceso de agua se abriera paso durante un largo período de tiempo.

"Eso es lo que hace que Jezero sea tan emocionante para nosotros", dijo Stack Morgan. “Porque además de tener lo que creemos que es un delta, también tenemos evidencia incontrovertible de que allí hubo un lago, porque tenemos el valle de salida”.

Ese valle de salida es una rareza especial. Hay muchos otros cráteres en Marte con lo que parecen ser deltas, como el cráter Gale, donde el rover Curiosity está explorando, pero no tienen salidas. Como resultado, los investigadores nunca pueden estar completamente seguros de que lo que ven sea realmente una indicación de que el agua estuvo presente durante mucho tiempo.

Por el contrario, en Jezero, los investigadores pueden estar seguros de que el cráter se llenó de agua y se desbordó, y que tuvo agua durante lo que se considera un período de tiempo geológicamente significativo. Cuando llegó la tarea de elegir un lugar de aterrizaje para Perseverance, "esa certeza adicional es lo que ayudó a que Jezero cruzara la línea de meta", dijo Stack Morgan.

Perseverance pretende aterrizar justo frente a este delta para comenzar a buscar señales de vida.

Señales en las rocas

Si Perseverance encuentra evidencia de que alguna vez hubo vida en Marte, es poco probable que parezca un fósil completo de un organismo complejo como un trilobites. Es posible que la vida en el planeta nunca haya avanzado tanto en su evolución. En cambio, lo más probable es que la evidencia de vida tome la forma de una lámina fosilizada de bacterias llamada alfombra microbiana.

"Los microbios son capaces de dejar señales que son más grandes que microscópicas", explicó Stack Morgan. "Esa es una de las mejores cosas de ellos".

Hemos encontrado tapetes microbianos fosilizados comparables en la Tierra, que forman formas distintivas en las rocas en capas entre sedimentos. Hay otras formas no orgánicas en que estas formas pueden formarse, por lo que no es fácil saber si una forma determinada fue formada específicamente por la vida. Pero al observar pistas como el grosor de varias capas por encima y por debajo de la alfombra potencial y si se ajustan A lo que se esperaría de las condiciones físicas, los geólogos pueden inferir si probablemente fueron creados por vida. formas.

“Si encontráramos con Perseverance un candidato convincente para una alfombra microbiana fosilizada, con materia orgánica alternada en diferentes capas, con minerales como sílice o hierro, minerales que "Sabemos que a los microbios les gusta usar en sus procesos de vida y metabolismo, y vimos que alternando de una manera que de otra manera no se esperaba, entonces estaría feliz", dijo, antes de corregir. sí misma. “¡No sólo feliz, eso sería quedarse corto en este siglo! Sentiría que hubiéramos encontrado una señal de vida antigua en Marte”.

Un misterio de carbonato

El delta no es el único lugar donde Perseverance buscará vida. Otra característica cercana al lugar de aterrizaje de Perseverance son los depósitos de minerales carbonatados que han sido identificados desde la órbita. Estas sales se forman a partir de reacciones del dióxido de carbono en la atmósfera y el agua en la superficie.

"Tenemos lugares en la Tierra donde esto sucede, como las Bahamas", explicó Stack Morgan. “Cuando piensas en las Bahamas, son aguas cálidas y poco profundas repletas de vida en los arrecifes. Y aunque no sabemos si hubo arrecifes en Marte, existe un interés similar en los carbonatos como objetivo astrobiológico porque si los carbonatos se forman en el agua, eso es concluyente para sustentar la vida”. La presencia de carbonatos sugiere que el agua que había en el cráter Jezero no era demasiado ácida y podría haber sido un ambiente confortable para que floreciera la vida.

No sólo eso, sino que los carbonatos también son excelentes para preservar las señales de vida. Entonces, cazar a través de estos depósitos es un gran lugar para buscar vida antigua, pero también hay otra cuestión geológica en juego. La atmósfera marciana está compuesta principalmente de dióxido de carbono y solía ser más espesa de lo que es hoy, y sabemos que en algún momento hubo abundante agua líquida en la superficie. Pero los depósitos de carbonato en la superficie son raros. “Entonces surgió la pregunta de ¿dónde están todos los carbonatos?” Dijo Stack Morgan. "Si alguna vez tuvimos esta atmósfera más espesa y rica en CO2, falta la cuestión del carbonato".

Encontrar respuestas a esa pregunta puede ayudarnos a comprender la historia del clima marciano. “Estudiamos los carbonatos aquí en la Tierra para descubrir cosas como: ¿Hacía calor o frío en el Proterozoico, hace 3 mil millones de años? Los carbonatos son realmente buenos para preservar las señales climáticas”, afirmó. "Así que los carbonatos son realmente interesantes para nosotros, tanto desde una perspectiva astrobiológica y su conexión con la vida, como también como registradores de la evolución del clima antiguo en Marte".

Una cronología de la historia marciana

Encontrar evidencia de vida antigua en otro planeta sería un logro científico extraordinario, pero Jezero puede decir más a los investigadores. Un misterio persistente sobre Marte es exactamente qué edad tienen sus formaciones rocosas y cuándo exactamente eventos en su historia geológica, como el período en el que hubo agua en su superficie, en realidad sucedió.

Para intentar comprender la historia geológica de Marte, los geólogos observan cráteres como Jezero, que se forman por eventos de impacto, e intentar modelar la antigüedad probable de los impactos, basándose en los cráteres de impacto que hemos observado en otros lugares como el luna.

"Podemos fecharlos en un sentido relativo utilizando la cronología de los cráteres de la Luna y las muestras que tenemos. "Traído de Apolo", dijo Stack Morgan, "pero eso es algo extrapolado que hemos aplicado a Marte. Hay muchas preguntas sobre cuándo sucedieron realmente las cosas en Marte”.

Para responder a estas preguntas, los geólogos están desesperados por conseguir una muestra de roca volcánica. Esto se forma cuando la lava fundida se endurece hasta convertirse en una roca sólida, y es invaluable para la datación porque pueden leer cuándo ocurrió esta transición de lava a roca. Eso puede dar una fecha precisa para eventos como los dos impactos que crearon el cráter.

Jezero tiene estas rocas volcánicas cerca del delta del río. Entonces, Perseverance recogerá una muestra y la sellará en un tubo para su eventual regreso a la Tierra bajo el Programa Mars Sample Return, y los geólogos finalmente podrán precisar una línea de tiempo de Marte historia.

Las rocas más antiguas de Marte o la Tierra.

Sin embargo, no es sólo la historia de Marte lo que podemos conocer. Incluso podríamos aprender sobre la historia de todo el sistema solar.

Marte fue muy activo en su historia temprana y todavía tiene algunas rocas extremadamente antiguas visibles en su superficie. Podemos ver algunos de estos alrededor del borde del cráter Jezero en enormes depósitos del tamaño de una casa llamados megabrecha, que fueron lanzados al aire por el impacto que creó el cráter. Se cree que estas rocas tienen alrededor de cuatro mil millones de años, lo que las convierte no solo en algunas de las rocas más antiguas de Marte, sino potencialmente incluso más antiguas que las rocas más antiguas de la Tierra.

Esto se debe a que la Tierra tiene un interior activo, con placas tectónicas que reciclan rocas y destruyen gran parte del registro de rocas. El interior de Marte, sin embargo, es tectónicamente inactivo, por lo que las rocas allí duran períodos de tiempo mucho más largos.

“En Marte, el 50 por ciento del planeta tiene tres mil quinientos millones de años o más. Así que existe un extenso registro del tiempo temprano del sistema solar conservado en Marte que simplemente no está aquí en la Tierra”, dijo Stack Morgan. "Marte es un gran lugar para aprender sobre el sistema solar primitivo".

La magia de Jezero

Cada uno de los diferentes entornos tiene algo que ofrecer a los investigadores: el delta para la búsqueda de vida antigua, los depósitos de carbonato para aprender sobre el clima marciano, rocas volcánicas para datar períodos en la historia de Marte y las rocas más antiguas para aprender sobre el período solar temprano sistema.

Los deltas también tienen otra característica útil, ya que están llenos de rocas de otros lugares que fueron arrastradas por el río. “Los deltas cumplen el gran propósito de reunir muestras de rocas de distancias lejanas, muy fuera del cráter. De alguna manera, el río y el delta han recolectado rocas por nosotros”, dijo Stack Morgan.

Aunque estas rocas no tienen el contexto que tendría una muestra in situ, permiten a los investigadores obtener una vislumbrar la diversidad de rocas antiguas que existían en un área mucho más grande de lo que un rover podría posiblemente explorar.

Y esa es la magia de Jezero: tiene todos estos objetivos, cada uno de los cuales sería invaluable por sí solo, todos lo suficientemente cerca como para ser visitados por un rover.

“Se combinan los carbonatos y el potencial que tienen, siendo el depósito del delta y los depósitos del lago un gran lugar para buscar signos de vida antigua, y luego están las rocas volcánicas. Y todo esto está dentro de las travesías del rover Perseverance”, dijo Stack Morgan. "Tienes todas estas cosas al alcance de una sola misión a Marte".

El aterrizaje es inminente

Al tratarse de un lugar tan especial, cabe preguntarse por qué la NASA no ha enviado antes un rover a Jezero, como el rover Curiosity que actualmente está explorando el cráter Gale. Esto se debe a que Jezero era anteriormente inaccesible debido a condiciones de aterrizaje inseguras. Jezero tiene características como dunas de arena, pendientes pronunciadas y muchas rocas dispersas, lo que habría creado un peligro de aterrizaje para los rovers anteriores.

Pero Perseverance está armado con un nuevo sistema de aterrizaje, llamado Terrain Relative Navigation, que utiliza una cámara y mapas a bordo para identificar un lugar seguro para aterrizar incluso entre estos peligros. La tecnología de aterrizaje se ha vuelto ahora tan sofisticada que los científicos pueden elegir el sitio más interesante para la exploración, y los ingenieros pueden decir que están seguros de que podrán aterrizar el rover allí.

Aun así, el aterrizaje de un rover sigue siendo una operación intrincada y enormemente compleja por la que todo el mundo cruza los dedos. Stack Morgan dijo que estaba muy nerviosa por el aterrizaje, pero está profundamente emocionada de que el rover comience su misión.

Con tanto descubrimiento potencial descansando sobre los hombros robóticos del rover, también mantendremos los dedos cruzados para un aterrizaje seguro y una misión exitosa.

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