Un lago en Marte como los de la Tierra

Hace aproximadamente 3.600 millones de a?os, el impacto de un meteorito excav¨® un cr¨¢ter de m¨¢s de 150 kil¨®metros de di¨¢metro en el ecuador marciano. El cr¨¢ter, denominado Gale, exhibe en su centro una enorme monta?a de 5,5 kil¨®metros de altura. Poco despu¨¦s de la formaci¨®n del cr¨¢ter, el aporte fluvial desde terrenos circundantes lo llen¨® de agua, form¨¢ndose un lago con una gran isla central que se mantuvo estable posiblemente durante algunas decenas de millones de a?os. El rover Curiosity nos ha ayudado a determinar que el lago del cr¨¢ter Gale era de agua dulce y no particularmente ¨¢cida, que conten¨ªa todos los ingredientes b¨¢sicos que forman la estructura qu¨ªmica de los seres vivos, y que ten¨ªa fuentes de energ¨ªa. En un nuevo estudio publicado hoy se definen las condiciones geoqu¨ªmicas que prevalec¨ªan en el lago: el agua estaba estratificada, presentando caracter¨ªsticas qu¨ªmicas y f¨ªsicas distintas entre el agua superficial y el agua m¨¢s profunda.

Esta caracterizaci¨®n de la qu¨ªmica del antiguo lago en funci¨®n de su profundidad se ha conseguido gracias al an¨¢lisis de una secuencia sedimentaria de unos 100 metros de espesor en Gale, llevado a cabo por Curiosity durante sus primeros 1.300 soles (d¨ªas marcianos) de actividad. El rover analiz¨® sedimentos situados en dos tipos de localizaciones diferentes: unos cerca del borde exterior y de la monta?a central del cr¨¢ter, donde Curiosity ha identificado materiales con morfolog¨ªa fluvial y deltaica, resultado de la sedimentaci¨®n en la zona costera y menos profunda del lago; y otros en la parte media del cr¨¢ter, formados por sedimentaci¨®n en la zona m¨¢s profunda del lago.

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Las rocas depositadas cerca de la desembocadura de los r¨ªos presentan una estratificaci¨®n m¨¢s gruesa, y son ricas en arcillas, hematita y otros ¨®xidos de hierro, productos t¨ªpicos de la sedimentaci¨®n en entornos oxidantes; mientras que las rocas analizadas en el fondo de Gale forman l¨¢minas mucho m¨¢s finas con abundante magnetita y silicio y carentes de ¨®xidos de hierro y arcillas, caracter¨ªsticas de deposici¨®n en ambientes an¨®xicos. La formaci¨®n de estas capas tan distintas indica diferencias notables en los procesos de sedimentaci¨®n: o bien las condiciones geoqu¨ªmicas del lago fluctuaban en el tiempo, o bien eran distintas en unos lugares y en otros. La evidencia recogida por Curiosity apunta claramente a un lago estratificado, con una discontinuidad entre las aguas superficiales, hasta los 4 metros de profundidad, y las m¨¢s profundas. En el lago de Gale, el agua superficial era m¨¢s rica en oxidantes que el agua profunda.

Este tipo de estratificaci¨®n es muy com¨²n en los lagos de la Tierra, y ahora se ha identificado por primera vez en un lago que existi¨® hace miles de millones de a?os en otro mundo. La diversidad de entornos que ofrece un lago con estas caracter¨ªsticas hubiera proporcionado m¨²ltiples oportunidades para la existencia de diferentes tipos de microorganismos; obviamente para todos aquellos que prefieren condiciones m¨¢s o menos oxidantes, pero fundamentalmente para aquellos que son capaces de obtener energ¨ªa en la interfase entre ambos entornos geoqu¨ªmicos.

La diversidad de entornos que ofrece un lago como el del cr¨¢ter hubiera proporcionado m¨²ltiples oportunidades para la existencia de microorganismos

Esta ¨²ltima investigaci¨®n de Curiosity ha ofrecido adem¨¢s algunas pistas para entender mejor la evoluci¨®n del clima de Marte al principio de su historia geol¨®gica. En la Tierra, podemos estudiar el clima del pasado perforando la superficie (el suelo en una antigua cuenca sedimentaria o el hielo ant¨¢rtico, por ejemplo) y extrayendo largos testigos, que nos permiten obtener un registro continuo que puede abarcar extensos periodos temporales. A¨²n no disponemos de la tecnolog¨ªa necesaria para hacer algo similar en Marte, pero la geomorfolog¨ªa del cr¨¢ter Gale nos proporciona la oportunidad de realizar un trabajo comparable, porque la ventaja de disponer de un rover junto a una monta?a es que puedes hacerlo subir. Curiosity aterriz¨® en el fondo del cr¨¢ter, y hace unos dos a?os comenz¨® a ascender por las laderas inferiores de la monta?a central. A medida que sub¨ªa la monta?a de Gale, Curiosity ha ido examinando los sedimentos depositados a diferentes alturas, y por lo tanto en diferentes momentos. Es decir, al ir subiendo, los sedimentos que exploraba el rover eran cada vez m¨¢s recientes.

Los datos recogidos por Curiosity han revelado que el clima de Marte experiment¨® una variaci¨®n notable durante el tiempo en que el lago estuvo presente en el cr¨¢ter Gale, desde un entorno fr¨ªo y seco a otro algo m¨¢s templado y sobre todo mucho m¨¢s h¨²medo. Es la primera vez que se obtiene un registro tan fino de las fluctuaciones clim¨¢ticas del Marte antiguo. En cualquier caso, esta variaci¨®n hacia un clima m¨¢s suave debe ser enmarcada como un episodio transitorio dentro del cambio global que experiment¨® Marte aproximadamente en la misma ¨¦poca, pero a una escala temporal mucho mayor, y que transform¨® a un planeta que era capaz de albergar enormes lagos habitables durante millones de a?os, en el desierto terriblemente fr¨ªo y seco que conocemos hoy.

Alberto Gonz¨¢lez Fair¨¦n es investigador en el Centro de Astrobiolog¨ªa (CSIC-INTA) en Madrid, y en el Departamento de Astronom¨ªa de la Universidad Cornell en Nueva York.