En un nuevo estudio publicado hoy en la revista AGU Advances, científicos del MIT y la NASA informan que siete muestras de rocas recolectadas a lo largo de la “cara frontal” del cráter Jezero en Marte contienen minerales que normalmente se forman en el agua. Los resultados indican que las rocas fueron depositadas originalmente por agua o pueden haberse formado en presencia de agua.

Las siete muestras fueron recolectadas por el rover Perseverance de la NASA en 2022 mientras exploraba la ladera occidental del cráter, donde se presume que algunas de las rocas se formaron en lo que ahora es un antiguo lago seco. Los miembros del equipo científico de Perseverance, incluidos científicos del MIT, estudiaron las imágenes del rover y los análisis químicos de las muestras y confirmaron que las rocas efectivamente contenían signos de agua y que el cráter probablemente era un ambiente acuático habitable.

Aún no se sabe si el agujero está realmente habitado o no. El equipo descubrió que la presencia de materia orgánica, la materia prima de la vida, no podía confirmarse, al menos según las mediciones del rover. Pero basándose en el contenido mineral de las rocas, los científicos creen que las muestras son su mejor oportunidad de encontrar signos de vida antigua en Marte una vez que las rocas sean devueltas a la Tierra para un análisis más detallado.

“Estas rocas confirman la existencia de entornos habitables en Marte, al menos temporalmente”, afirma Tanya Bosak, profesora de biogeología en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, y autora principal del estudio. de hecho, una cantidad significativa de actividad de agua”. “No sabemos durante cuánto tiempo, pero ciertamente fue suficiente para formar estos grandes depósitos sedimentarios”.

Muestras de rocas obtenidas durante la campaña Fan Front. A la izquierda se muestran imágenes de CacheCam de muestras de rocas en sus tubos contenedores. Los símbolos rojos en el mapa del Experimento de imágenes de alta resolución (HiRISE) a la derecha muestran las ubicaciones de los afloramientos muestreados y las muestras de roca correspondientes. Shuyak y Mageik fueron muestreados en Amalik (Figura 2), Hazeltop y Bearwallow en Wildcat Ridge (Figura 3), Kukaklek en Hidden Harbor (Figura 4) y Swift Run y ​​Skyland en Skinner Ridge (Figura 5). Sunset Hill (símbolo amarillo) fue erosionado, pero la roca colapsó durante la erosión, por lo que no se tomaron muestras. Todas las muestras de roca tienen 13 mm de diámetro. Las líneas blancas en el mapa marcan el camino del vehículo durante la campaña Fan Front. El icono verde muestra la ubicación del caché de Three Forks.

Además, algunas de las muestras recolectadas pueden haber sido depositadas en el antiguo lago hace más de 3.500 millones de años, antes de que aparecieran los primeros signos de vida en la Tierra.

“Estas son las rocas más antiguas que pueden haber sido depositadas por el agua sobre las que jamás hayamos puesto manos o brazos desde nuestros rovers”, dice el coautor Benjamin Weiss, profesor de ciencias terrestres y planetarias en el MIT. , porque significa que estas son las rocas que son más “una promesa que puede contener fósiles conservados e huellas de vida”.

El equipo de investigadores que participan en el estudio del MIT incluye a la investigadora postdoctoral Eva Schiller, al investigador científico Elias Mansbach y a miembros del equipo científico del rover Perseverance.

en primer plano

Las nuevas muestras de rocas se recolectaron en 2022 como parte de la Campaña Fan Front del rover, una fase exploratoria durante la cual Perseverance cruzó la ladera occidental del cráter Jezero, donde un área en forma de abanico contiene capas de rocas sedimentarias. Los científicos sospechan que este “frente de abanico” es un antiguo delta creado por sedimentos que fluyeron con un río y se depositaron en el fondo de un lago ahora seco. Si existiera vida en Marte, los científicos creen que podría conservarse en capas de sedimentos a lo largo del frente del abanico.

El rover Perseverance de la NASA recolectó muestras de rocas de dos lugares que se muestran en esta imagen del cráter Jezero en Marte: “Wildcat Ridge” (abajo a la izquierda) y “Skinner Ridge” (arriba a la derecha). Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Al final, Perseverance recolectó siete muestras de diferentes lugares a lo largo del frente del ventilador. El rover obtuvo cada muestra perforando rocas marcianas y extrayendo un núcleo del tamaño de un lápiz, luego sellándolo en un tubo para recuperarlo algún día y devolverlo a la Tierra para un análisis detallado.

Antes de extraer los núcleos, el rover tomó imágenes de los sedimentos que rodean cada uno de los siete sitios. Luego, el equipo científico procesó los datos de las imágenes para estimar el tamaño promedio de grano del sedimento y su composición mineral. Este análisis mostró que las siete muestras recolectadas contenían signos de agua, lo que indica que inicialmente fueron depositadas por agua.

Específicamente, Bosak y sus colegas encontraron evidencia de ciertos minerales en sedimentos que se sabe que precipitan en el agua.

“Encontramos muchos minerales, como carbonatos, que forman los arrecifes de coral en la Tierra”, dice Bosak. “En realidad, es un material ideal que puede preservar fósiles de vida microbiana”.

Curiosamente, los investigadores también identificaron la presencia de sulfato en algunas muestras recolectadas en la base de la punta de la hélice. Los sulfatos son minerales que se forman en agua hipersalada, otra señal de que hubo agua en el agujero en algún momento, aunque el agua hipersalada, señala Bosack, “no es necesariamente lo mejor para la vida”. Si algún día todo el cráter se llenara de agua altamente salada, sería difícil que prosperara cualquier forma de vida. Pero si el fondo del lago fuera sólo salado, eso podría ser una ventaja, al menos para preservar cualquier signo de vida que podría haber vivido más arriba, en capas menos saladas, que finalmente murió y se desplazó hacia el fondo.

“No importa cuán salada sea el agua, si contiene materia orgánica, es como encurtir algo con sal”, dice Bosak. “Y si hubiera vida que cayera en la capa de sal, estaría muy bien preservada”.

Esta imagen es una combinación de varias imágenes tomadas por el rover Perseverance de la NASA en Marte, que muestra un afloramiento rocoso llamado Wildcat Ridge, donde el rover extrajo un núcleo de roca y raspó una franja circular para investigar la composición de la roca. Copyright: NASA/JPL-Caltech/Universidad Estatal de Arizona/Programa de Ciencias Físicas y Espaciales

Misteriosas huellas dactilares

Pero el equipo confirma que los instrumentos de la nave espacial no han detectado con seguridad materiales orgánicos. La materia orgánica puede ser signos de vida, pero también puede ser producida por ciertos procesos geológicos ajenos a la materia viva. El rover Curiosity, el predecesor de Perseverance, había descubierto material orgánico en todo el cráter Gale en Marte, que los científicos sospechan que puede provenir de asteroides que chocaron con Marte en el pasado.

En una campaña anterior, el rover Perseverance detectó lo que parecían ser moléculas orgánicas en múltiples ubicaciones a lo largo del suelo del cráter Jezero. Estas observaciones fueron realizadas por el Estudio de entornos habitables utilizando Raman y luminiscencia para productos orgánicos y químicos (SHERLOC), que utiliza luz ultravioleta para escanear la superficie de Marte. Si hay materiales orgánicos presentes, pueden brillar, de manera similar a los materiales bajo luz negra. Las longitudes de onda a las que brilla una sustancia actúan como una especie de huella digital del tipo de moléculas orgánicas presentes.

En la exploración anterior de Perseverance del fondo del cráter, SHERLOC parecía haber detectado signos de moléculas orgánicas en toda el área y, más tarde, en algunos lugares a lo largo del frente del abanico. Pero un análisis cuidadoso, dirigido por Eva Schiller del MIT, encontró que si bien las longitudes de onda específicas observadas pueden ser signos de materia orgánica, también pueden servir como signos de materiales no relacionados con la materia orgánica.

“Resulta que los minerales de cerio incorporados en minerales en realidad producen señales muy similares a las producidas por la materia orgánica”, dice Schiller. “Cuando se investigaron, las posibles señales orgánicas estaban estrechamente relacionadas con los minerales de fosfato, que siempre contienen algo de cerio”.

El trabajo de Schiller muestra que las mediciones del compuesto no pueden interpretarse definitivamente como materia orgánica.

“Esas no son malas noticias”, dice Bosak, “sólo nos dicen que no hay mucho material orgánico. Todavía podría estar allí. Está justo por debajo del límite que el rover puede detectar”.

Cuando las muestras recolectadas finalmente se envíen de regreso a la Tierra, dice Bosack, los instrumentos del laboratorio tendrán suficiente sensibilidad para detectar cualquier material orgánico que pueda estar presente dentro de las muestras.

“En la Tierra, una vez que tengamos microscopios de resolución nanométrica y diferentes tipos de instrumentos que no podemos tener en un solo vehículo, podremos intentar buscar vida”, dice.

Este trabajo fue apoyado, en parte, por la NASA.

Potencial astrobiológico de las rocas obtenidas por el rover Perseverance en el frente del abanico sedimentario en el cráter JezeroMarte, ofrece AGU (acceso abierto)

Astrobiología