Uno de los mayores misterios al reconstruir la historia del pasado de Marte es una pregunta clave: ¿de dónde vino el agua?
Según un nuevo estudio, los investigadores pudieron haber encontrado una gran pista en pequeñas porciones de meteoritos marcianos que cayeron a la Tierra.
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Es probable que Marte fuera un planeta cálido y húmedo hace miles de millones de años antes de que su atmósfera fuera lentamente despojada y llevada al espacio, dejando atrás la delgada atmósfera del planeta helado y desierto que conocemos hoy.
Pero, ¿cómo llegó el agua a Marte en primer lugar? Para entender eso, los investigadores tienen que mirar las capas de Marte. Como cualquier planeta, tiene un núcleo, manto, corteza y atmósfera.
Afortunadamente, los meteoritos marcianos contienen muestras de la corteza del planeta. La corteza también es donde se estima que está el depósito más grande en Marte, que contiene el 35% del agua total estimada debajo de la superficie.
Los dos meteoritos son conocidos como Black Beauty y Allan Hills y los investigadores estudiaron finas rebanadas de ellos para observar el pasado de Marte, incluida la forma en que se formó el planeta y cuándo el agua entró en la ecuación.
Su estudio fue publicado el lunes en la revista Nature Geoscience.
El meteorito Black Beauty, que se estima tiene dos millones de años, se formó y se separó del planeta cuando un impacto masivo golpeó a Marte junto a piezas laminadas de corteza marciana.
Esto efectivamente también capturó material de diferentes puntos en la línea de tiempo marciana.
«Esto nos permitió tener una idea de cómo se vio la corteza de Marte durante miles de millones de años«, dijo Jessica Barnes, autora del estudio y profesora asistente de ciencias planetarias en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona.
Al observar los dos meteoritos, los investigadores realizaron un análisis químico buscando dos tipos de isótopos de hidrógeno. Los isótopos son los átomos que componen los elementos químicos.
Estaban buscando específicamente «hidrógeno ligero» e «hidrógeno pesado», porque la proporción de estos dos isótopos se puede utilizar para comprender el origen de los rastros de agua que se encuentran en las rocas.
Por ejemplo, en la Tierra, los científicos pueden estudiar rocas y determinar una proporción similar de isótopos de hidrógeno en todos ellos que se traduce en agua oceánica.
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Pero esos valores difieren enormemente en los meteoritos marcianos y ninguno de ellos ha sido similar, dijeron los investigadores.
Los meteoritos Black Beauty y Allan Hills sugirieron dos fuentes diferentes de agua en Marte, según sus isótopos.
«Estas dos fuentes diferentes de agua en el interior de Marte podrían decirnos algo sobre los tipos de objetos que estaban disponibles para fusionarse en los planetas rocosos internos«, dijo Barnes.
«Este contexto también es importante para comprender la habitabilidad y la astrobiología del pasado de Marte».
Entonces, ¿cómo sucede eso? Se trata de los ingredientes que hicieron a Marte en primer lugar.
Los planetesimales fueron los bloques de construcción de los planetas que forman nuestro sistema solar hoy.
Están formados por restos de gas y polvo de la formación de nuestro sol. Con el tiempo, crecieron en tamaño y chocaron entre sí, formando planetas.
En el caso de Marte, dos planetesimales diferentes con un contenido de agua muy diferente podrían haber chocado y nunca haberse mezclado completamente, dijeron los investigadores.
Esto es muy diferente a la teoría anterior sobre la formación de Marte, que sugirió que se parecía más a la Tierra. Esa teoría surgió de otro meteorito marciano, pero este vino del manto del planeta. El manto es la capa rocosa del subsuelo entre el núcleo y la corteza.
«La hipótesis predominante antes de comenzar este trabajo era que el interior de Marte era más parecido a la Tierra«, dijo Barnes.
«Por lo tanto, la variabilidad en las relaciones de isótopos de hidrógeno dentro de las muestras marcianas se debió a la contaminación terrestre o la implantación atmosférica, ya que se abrió camino fuera de Marte».
La Tierra tenía un océano de magma global que ayudó a crear su núcleo y atmósfera hace miles de millones de años, así como las placas tectónicas que formaron los continentes.
Ahora, los investigadores creen que Marte se formó de manera diferente a la Tierra.
Los meteoritos, combinados con otros datos anteriores sobre Marte, incluidas las observaciones realizadas por el rover Curiosity, revelaron tres cosas.
En los meteoritos marcianos, la corteza se mantuvo casi igual con el tiempo. Los isótopos sugirieron los cambios atmosféricos que sabían que ocurrieron con el tiempo en Marte. Y las muestras de corteza eran muy diferentes del manto debajo de ella.
«Los meteoritos marcianos básicamente se trazan por todo el lugar, por lo que tratar de descubrir qué nos dicen realmente estas muestras sobre el agua en el manto de Marte ha sido históricamente un desafío», dijo Barnes.
«El hecho de que nuestros datos para la corteza fueran tan diferentes nos llevó a revisar la literatura científica y analizar los datos».
Durante ese análisis, los investigadores descubrieron dos tipos diferentes de rocas volcánicas marcianas llamadas shergottitas.
Algunas se enriquecieron y otras se agotaron, lo que significa que contenían evidencia de agua con diferentes isótopos de hidrógeno.
Juntos, coinciden con la extraña historia contada por los meteoritos marcianos y las diferentes fuentes de agua de Marte.
«Resulta que si mezclas diferentes proporciones de hidrógeno de estos dos tipos de shergottites, puedes obtener el valor de la corteza», dijo Barnes.