Francis en ¡Eureka!: Marte fue habitable porque fluyó agua potable en su superficie

Dibujo20130317 Curiosity Rover Collects Martian Bedrock Sample

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace para oír el audio. Como siempre, una transcripción libre del audio.

El pasado martes 12 de marzo, la NASA dio una rueda de prensa sobre la misión Curiosity en Marte. Se afirmó que uno de los objetivos más importantes del rover Curiosity ya se ha cumplido. ¿Cuál era este objetivo? Una de las grandes preguntas sobre el planeta Marte que se pretende responder con la misión Curiosity es si Marte fue un planeta habitable en el pasado. Misiones marcianas anteriores han descubierto que ahora mismo hay agua helada enterrada en el subsuelo marciano, e incluso que en el pasado fluyó agua líquida por la superficie de Marte, que hubo mares y lagos en diferentes crácteres marcianos. Otro rover de la NASA llamado Opportunity, que lleva en Marte desde 2004 y aún sigue en activo, descubrió que el agua líquida fluyó en la superficie marciana; pero parece ser que era agua muy ácida (con un pH muy alto bajo), parecida a un mar muy salado, poco propicio para la aparición de la vida. Uno de los objetivos más importantes del rover Curiosity, un laboratorio físicoquímico móvil de casi una tonelada de peso que se encuentra en el cráter Gale en el planeta Marte, era encontrar huellas de agua potable, agua con condiciones ideales para la aparición de la vida. Dos instrumentos de Curiosity, llamados SAM y ChemIn, han descubierto que en el cráter Gale hubo un lago de agua “dulce”, agua con un pH neutro y con muy pocas sales minerales. Un ambiente ideal para la aparición de la vida.

Más información en Daniel Marín, “¡Marte fue habitable en el pasado! (Bitácora de Curiosity 24),” Eureka, 12 Mar 2013, y en inglés en “NASA Rover Finds Conditions Once Suited for Ancient Life on Mars,” NASA News, 12 Mar 2013.

Esto significa que Marte fue habitable en el pasado, lo que no significa que fuera un planeta “con vida” ni siquiera bacteriana. ¿Podría detectar Curiosity la presencia de bacterias vivas en Marte? No, Curiosity no puede detectar vida bacteriana, incluso si las bacterias estuvieran presentes en alguna de las muestras de suelo que se han analizado. El instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), de unos 5 kg, a bordo del rover Curiosity, posee un espectrómetro de masas y un cromatógrafo de gases capaz de descubrir moléculas orgánicas tras calentar las muestras se suelo marciano en un horno hasta los 835º C. El instrumento SAM puede detectar moléculas orgánicas, como los aminoácidos, los componentes de las proteínas, pero no puede detectar vida. De hecho, en el universo se han encontrado moléculas orgánicas en muchos lugares (meteoritos, cometas, nubes gas de interestelar, etc.). Descubrir bacterias vivas requiere incubarlas y verificar que pueden reproducirse. Las sondas espaciales Viking en 1976 portaban tres experimentos para detectar vida en Marte. En uno de ellos se incubó una porción de suelo de Marte con nutrientes (marcados con isótopos radiactivos) y se observaron los productos de una reacción química. Al principio se pensó que se trataba de una señal positiva de vida marciana, pero estudios posteriores demostraron que se trató de una catálisis inorgánica por compuestos de hierro. Curiosity es un laboratorio físicoquímica que no está preparado para descubrir seres vivos en Marte.

El agua en Marte es un tema recurrente y aparecen noticias constantemente. Ya en diciembre de 2012 se publicó que Curiosity había encontrado agua en Marte, ¿cuál es la diferencia entre el anuncio de esta semana y el anterior? En diciembre el rover Curiosity descubrió gracias al instrumento SAM que al calentar unas muestras de arena a varios cientos de grados se producían pequeñas cantidades de vapor de agua. Este agua es muy ácida, contiene azufre y cloro, y es más pesada que el agua en la Tierra, es decir, sus moléculas contienen más deuterio. El agua, H2O, está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón; el deuterio es un isótopo pesado del hidrógeno cuyo núcleo atómico contiene un neutrón, además del protón. En los oceános terrestres el 0,015% del agua es pesada, es decir, 150 de cada millón de moléculas de agua contiene deuterio en lugar de hidrógeno. Aunque se sabe que hay bacterias que pueden vivir en concentraciones altas de agua pesada, si además resulta que es muy ácida se ponen fuertes trabas para que pueda aparecer la vida (al menos vida como en la Tierra).

Los nuevos datos indican que en el cráter Gale hubo un lago de agua “dulce”. ¿Cómo se ha descubierto que había agua potable? La noticia de esta semana es el resultado de un análisis mineralógico de unas muestras de roca recogidas tras taladrar el suelo del crácter Gale el 8 de febrero. Dichas muestras de roca contienen hasta un 30% de un mineral arcilloso de tipo esmectita (similar al talco mineral), un filosilicato que sólo se puede formar en presencia de agua líquida con un pH neutro y baja concentración en sales. Las esmectitas son los componentes fundamentales de las bentonitas, cuya minería en España se explota en la cuenca de Madrid (al norte de la ciudad de Toledo, y entre Pinto y Valdemoro en Madrid) y en la región de Cabo de Gata en Almería. Se estima una producción de unas 190.000 toneladas al año con un valor de 2 M€/año. Volviendo a las esmectitas en Marte, la clave del nuevo análisis ha sido el intrumento ChemIn (Chemistry and Mineralogy), de unos 10 kg, capaz de realizar análisis de muestras del suelo marciano mediante difracción de rayos X, lo que permite identificar la presencia de determinados minerales, no sólo elementos. Este instrumento ha observado la presencia de sulfatos de calcio, en lugar de los sulfatos de magnesio y de hierro que fueron observados por el rover Opportunity. Por tanto, se puede asegurar que hubo un lago de agua potable en el cráter Gale y que Marte fue habitable en el pasado.

¿Se sabe hace cuánto tiempo corría agua potable por la superficie de Marte y durante cuánto tiempo? Las hipótesis actuales apuntan a que Marte fue húmedo y capaz de albergar vida hace unos 4000 millones de años. Los planetas del Sistema Solar se formaron hace unos 4500 millones de años, junto al Sol. Se cree que hace unos 4000 millones de años, en plena era Noeica, Marte tenía una atmósfera que contenía gases de efecto invernadero suficientes para que el agua fluyese por la superficie y se formaran arcillas. La era Noeica duró unos 1000 millones de años y dio paso a una segunda era que duró poco, unos 300 millones de años, en la que ocurrió un cambio climático brusco que dio lugar a la era actual, con un Marte frío y seco. Por tanto se cree que el cráter Gale pudo albergar un lago de agua “dulce” hace unos 4000 millones de años, lago que se heló y se secó hace unos 3500 millones de años. Pero los detalles están aún pendientes de respuesta y se espera que Curiosity logre aportar nuevos datos que aclaren esta cuestión.

Para acabar, Curiosity ha tenido un problema con su ordenador de a bordo, ¿se ha resuelto ya dicho problema? El miércoles 27 de febrero se comprobó que el ordenador principal de Curiosity no estaba enviando los datos grabados a la Tierra. Se había corrompido su memoria y había quedado inútil. Por suerte Curiosity va equipado con dos ordenadores principales redundantes para evitar este tipo de problemas. El jueves 28 de febrero el control de Tierra dio la orden de cambiar de ordenador (el otro ordenador fue empleado para controlar la nave durante el viaje desde la Tierra hasta Marte). Los dos ordenadores de Curiosity pueden controlar todos los sistemas de la nave. Durante varios días se comprobó que todo funcionaba a la perfección con el otro ordenador. Estos ordenadores usan procesadores PowerPC modificados para soportar altos niveles de radiación. Funcionan a 200 MHz y posee 2,5 GB de memoria; puede parecer poco, pero están preparados para aguantar dosis de radiación un millón de veces superior a las consideradas peligrosas para un ser humano y temperaturas de entre -55º C y 70º C. Se espera que la misión Curiosity dure varios años y que no haya más problemas con el ordenador. Curiosity se dirigirá a la base del Monte Aeolis, donde en teoría se encuentran más minerales arcillosos del tipo de los filosilicatos, es decir, más pruebas de la existencia de agua potable en el pasado de Marte.

Sigue este enlace para oír el audi, si no lo has hecho ya.


5 Comentarios

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danieldaniel

El pH ácido ejem, es bajo, no alto. Dejando aparte esa pequeña errata, me gustaría comentar que el pH ácido no es ningún obstáculo para la vida, en concreto tenemos las famosas bacterias, y no sólo bacterias sino también algas y hongos, del río Tinto en Huelva, y en otros lugares del mundo, que son acidófilas, viven a pH=1, o 2, creo. Somos nosotros los que interpretamos el concepto de extremófilo, lo que para nosotros es el pH óptimo para esas bacterias es mortal. Además hay indicios de que las primeras bacterias en el origen de la vida fueron las extremófilas.

Dr. ArrheniusDr. Arrhenius

No tan grave. No hace muchos años, un catedrático de química (!!!) dijo sobre el hundimiento de un buque con ácido sulfúrico (de carga) que la disolución de esta… haría subir el pH en la zona xD. Es un error muy frecuente, lo que se quiere decir es que el pH se aleja de la neutralidad y que aumenta la concentración de la especie ácido de Lewis disociada (en este caso, el ión hidronio solvatado), en realidad todos sabemos que es una escala logarítmica, así que ni sube ni baja propiamente hablando. En un medio ácido “tradicional”, aumenta la concentración de iones hidronio libres (o su equivalente de Lewis), es decir, el pH se sitúa por debajo de 7 porque el equilibro ácido-base del agua neutra de desplaza siguiendo las leyes de Le Chatelier.

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