El rover Perseverance de la NASA descubre agua subterránea y lagos en Marte

Un reciente estudio del rover Perseverance de la NASA reveló que el cráter Jezero en Marte alberga una historia de agua sorprendentemente compleja. A pesar de que los científicos esperaban encontrar sedimentos lacustres en la unidad de margen del cráter, descubrieron rocas ígneas antiguas que habían sido alteradas por agua en al menos tres ocasiones distintas.

Cuando el rover Perseverance llegó al interior del cráter en septiembre de 2023, los investigadores esperaban encontrar rocas sedimentarias en lo que alguna vez fue la costa de un lago marciano. Este tipo de rocas se forman cuando capas de material se acumulan durante períodos prolongados. En la Tierra, las rocas sedimentarias compuestas de arcilla y limo pueden ser valiosas, ya que preservan evidencia de vida microbiana antigua.

El interés de los científicos en esta área también se debió a que los orbitadores de Marte habían detectado fuertes firmas de minerales de carbonato. En nuestro planeta, los carbonatos se desarrollan comúnmente en lagos y océanos poco profundos, incluidos entornos que pueden soportar vida.

Sin embargo, en lugar de los depósitos sedimentarios esperados, el Perseverance encontró rocas ígneas. Estas rocas se forman cuando el magma se enfría bajo tierra o cuando el material volcánico se solidifica en la superficie. Los minerales dentro de las rocas ígneas pueden preservar información sobre las condiciones presentes en el momento de su formación, proporcionando registros geológicos excepcionalmente detallados.

En la unidad de margen, las rocas revelaron una historia mucho más complicada de lo que se había anticipado. La evidencia sugiere que interactuaron con agua en al menos tres ocasiones diferentes, y cada episodio alteró su química y apariencia física de diversas maneras. Estos hallazgos fueron publicados en la revista Communications Earth & Environment.

SuperCam revela la historia oculta del agua en Marte

Gran parte de esta evidencia provino de SuperCam, un instrumento montado en el mástil del Perseverance. SuperCam puede identificar la composición mineral de las características geológicas analizando la luz que reflejan.

Cuando los científicos de la misión identifican un objetivo prometedor, pueden dirigir a SuperCam para que dispare su láser desde una distancia de hasta 6,5 metros. El láser crea una pequeña explosión de plasma, y el espectro de ese plasma revela la composición química de la roca. Usando esta técnica, el Perseverance ha estudiado más de 185 objetivos de roca madre en la unidad de margen.

"Antes de llegar a la unidad de margen, la hipótesis principal, derivada de observaciones orbitales, era que el carbonato visto desde la órbita se formó por interacción con el lago que existía en el cráter Jezero", explicó Candice Bedford, científica investigadora de la Universidad de Purdue y autora principal del estudio. "Pero ahora sabemos que este lugar se convirtió en una especie de cruce para sistemas acuosos. Los hallazgos de la unidad de margen son importantes porque el cráter Jezero se sitúa dentro de una de las exposiciones más grandes de carbonato en Marte, por lo que lo que aprendemos aquí tiene un alcance mucho más allá de este cráter".

Magma antiguo bajo el cráter Jezero

El Perseverance examinó la unidad de margen a lo largo de aproximadamente 265 metros de elevación. En las partes más altas del área, el rover encontró rocas gruesas y cristalinas ricas en olivino. Estas rocas mostraron casi ninguna evidencia de haber sido alteradas por agua.

El olivino contiene magnesio y hierro. Los investigadores concluyeron que esta unidad rica en olivino se formó originalmente dentro de una masa de magma profunda bajo la superficie marciana. El magma se enfrió lo suficientemente lento como para que se desarrollaran grandes granos minerales. Mucho después, la erosión eliminó el material que lo cubría y expuso la roca en la superficie.

La situación fue muy diferente más abajo en la unidad de margen, cerca del antiguo lecho del lago. Allí, el olivino aparece fuertemente alterado. Sus granos están fracturados y la sílice llena los espacios entre ellos.

El carbonato y la sílice son especialmente interesantes para los científicos que buscan signos de habitabilidad antigua. En la Tierra, cuando el agua reacciona con el olivino, el proceso puede producir hidrógeno que ciertos microbios pueden utilizar como fuente de energía. Las mismas reacciones también pueden crear carbonato y sílice, minerales capaces de preservar rastros dejados por la actividad microbiana pasada.

Tres encuentros separados con agua

Los investigadores pueden reconstruir el orden en que el agua alteró la unidad de margen, aunque aún no pueden determinar exactamente cuándo ocurrió cada episodio.

El primer episodio conocido involucró agua subterránea rica en dióxido de carbono. A medida que esta agua se movía a través de la roca, reaccionó con el olivino y produjo carbonato dentro de las fracturas en las elevaciones más bajas. Con el tiempo, la erosión eliminó parte del material circundante más blando, dejando las fracturas llenas de carbonato destacándose como crestas.

Un segundo período de actividad hídrica puede haber estado relacionado con el antiguo lago que una vez llenó el cráter Jezero.

"Algunas de las rocas de la unidad de margen también contienen sílice", comentó Eleni Ravanis, científica planetaria de la Universidad de Hawái y coautora del estudio. "Convertir el olivino en carbonato puede dejar sílice detrás, y vemos más de esa sílice en rocas que se encontraban por debajo de la línea de agua".

Agua caliente llegó después

Un tercer episodio posterior parece haber involucrado agua caliente que se movía bajo tierra.

En un sitio en la parte oriental de la unidad de margen, el Perseverance encontró venas minerales de aproximadamente 25 centímetros de grosor. Estas venas contienen minerales como sulfato de calcio y fluorita.

La presencia de fluorita proporciona una pista importante sobre las condiciones que las produjeron. La fluorita se forma comúnmente cuando el agua caliente circula a través de roca volcánica, lo que indica que el cráter Jezero experimentó un período posterior de actividad hídrica caliente después de las interacciones anteriores con agua subterránea y el lago.

En conjunto, las observaciones muestran que la unidad de margen no fue moldeada por un único entorno lacustre. En cambio, se convirtió en un punto de encuentro para varios sistemas de agua que alteraron las mismas rocas en diferentes etapas de la historia de Marte.

"Si hay algo que he aprendido después de 10 años trabajando con rovers en Marte, es que Marte constantemente te sorprende", concluyó Bedford. "Es muy raro que las cosas sean como las esperamos a partir de los datos orbitales. Espero que este trabajo ayude a remodelar la forma en que los científicos ven la historia del agua en el cráter Jezero y en todo Marte. En última instancia, espero que ayude a los científicos planetarios a reconstruir el clima cambiante y la habitabilidad del Marte primitivo."