Nueva evidencia de vida en Marte: la presencia de agua en el subsuelo

Joseph R. Michalski y colaboradores*

Por el tiempo de evolución de la vida eucariota o de la fotosíntesis, tal y como se dio en la Tierra, la superficie marciana se ha vuelto extremadamente inhóspita, pero bajo la superficie de Marte podría haber existido una biosfera microbiana extensa. Fluidos de la corteza pudieron haber brotado del subsuelo para modificar y consolidar los sedimentos superficiales, lo que podría preservar pistas sobre la habitabilidad del subsuelo. Muchas cuencas antiguas y profundas carecen de evidencia de actividad de las aguas subterráneas. Sin embargo, el cráter McLaughlin, uno de los más profundos cráteres en Marte, contiene evidencia de arcillas, de Mg-Fe, y carbonatos que probablemente se formaron en un medio alcalino, alimentado por aguas subterráneas en un entorno lacustre. Este entorno contrasta fuertemente con los ácidos, el agua está limitada en ambientes que implican la presencia de depósitos de sulfatos formados debido al afloramiento de las aguas subterráneas. Los depósitos formados como resultado del afloramiento de aguas subterráneas en Marte, como los del cráter McLaughlin, podrían preservar evidencia crítica de una biosfera profunda en Marte. Sugerimos que el afloramiento de aguas subterráneas en Marte puede haber ocurrido esporádicamente a escala local, en lugar de a escala regional o mundial.

La exploración de la habitabilidad del subsuelo marciano podría proporcionar información crítica sobre los procesos geoquímicos en la historia temprana del Sistema Solar y una pieza esencial del rompecabezas geológico de la Tierra. La investigación de los orígenes de la vida en la Tierra siempre estará limitada por el mal estado de conservación de los primeros registros geológicos. Por lo tanto, la búsqueda de los primeros pasos químicos que dieron lugar a los orígenes de la vida en última instancia, puede requerir la exploración más allá de la Tierra, específicamente la caracterización de los antiguos ambientes de la corteza de Marte.

Uno de los descubrimientos más importantes en la exploración de Marte ha sido la detección de supuestas fases hidrotermales, como serpentina y filosilicatos (grupos de minerales), dentro de los materiales exhumados en el subsuelo por grandes cráteres de impacto.

La distinción de las zonas geológicas, dentro de la corteza de Marte, nos permite predecir el potencial existente de biosfera en el subsuelo marciano varía con la profundidad. En la zona más profunda (zona 4), la viabilidad de una comunidad microbiana es quizá mayor que en profundidades similares en la Tierra porque la menor gravedad, esto implica menos compactación del espacio de los poros del suelo, y un menor flujo de calor reduce las limitaciones de temperatura. A esta profundidad, una diversidad de mecanismos metabólicos pueden suceder, con ayuda de hidrógeno, dióxido de carbono e hidrocarburos posiblemente abióticos, pero suponemos que en la Tierra como el combustible dominante para los microbios en las profundidades del subsuelo sería hidrógeno, posiblemente provisto por la serpentina y filosilicatos, radiólisis (ruptura de los enlaces químicos por la acción de la radiactividad) o la fricción de las fallas (asociada a los movimientos del planeta). El carbono para la biomasa podría haber sido derivado a partir del carbono magmático en basaltos cuya ocurrencia se observa en meteoritos marcianos.

A pesar de que la corteza marciana se debe, probablemente, a la heterogeneidad hidráulica por fragmentación de impactos y otros procesos, modelos teóricos de aguas subterráneas proporcionan orientación en cuanto a cómo y dónde existió afloramiento de aguas subterráneas, esto podría haber ocurrido dadas varias entradas del modelo. Estos modelos predicen que el afloramiento se habría producido por primera vez en cuencas profundas. Se propone que una capa freática ascendente serviría para modificar y consolidar los sedimentos disponibles en esas zonas de surgencia (afloramiento), lo que resulta en depósitos de rocas sedimentarias que son reliquias de la actividad subterránea antigua.

Aunque el cráter de McLaughlin presenta un caso convincente de surgencia de aguas subterráneas, en función de su profundidad, el ajuste regional, la geomorfología y la mineralogía, el estilo y la manifestación de este proceso es muy diferente en este cráter, de sedimentación rica en sulfato, que se ha atribuido al afloramiento de las aguas subterráneas a lo largo de Arabia Terra (una extensa región montañosa ubicada en el hemisferio norte marciano) y otros lugares. Los modelos que predicen la surgencia de aguas subterráneas en las llanuras de Arabia Terra también predicen que kilómetros de aguas subterráneas impulsadas por sedimentación se encuentran en cuencas profundas en toda la región. Algunos cráteres profundos sí contienen montículos internos de sedimentos que pudieran ser atribuibles a la sedimentación mediada por las aguas subterráneas. Sin embargo, más de 80 cuencas profundas y antiguas de todo el hemisferio norte no presentan la misma evidencia. La pregunta que surge es: ¿Cómo es que la actividad de las aguas subterráneas resulta en la cementación de extensas cantidades de sedimentos a través de las llanuras de Arabia Terra a pesar de no existir evidencia de depósitos similares en muchas cuencas profundas y antiguas de Marte? Nos resta esperar posteriores investigaciones.

*Basado en el artículo “Groundwater activity on Mars and implications for a deep biosphere” publicado el 20 de enero de 2013 en Nature geoscience.

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