Las rocas de Marte cambiarán la forma en que vemos la vida en la Tierra

Por Robin Wordsworth

En un taller reciente en Washington, DC, sobre la ciencia del programa de Retorno de Muestras de Marte (MSR) de la NASA, el ambiente era de entusiasmo pero tenso. La agencia espacial acababa de lanzar un anuncio explosivo de que estaba buscando Propuestas “fuera de lo común” de la industria privada para reiniciar su problemático plan de traer rocas marcianas a la Tierra. Ninguno de nosotros estaba exactamente seguro de lo que esto significaba, por lo que intentamos centrarnos en la ciencia, pero fue difícil evitar las especulaciones sobre el destino del programa estadounidense a Marte.

Recuperar rocas de otro planeta será lo más ambicioso que haya intentado la NASA desde el programa Apolo. La MSR, que se lleva a cabo en colaboración con la Agencia Espacial Europea, es un paso clave en el camino hacia el envío de seres humanos a Marte y, finalmente, a otros lugares del sistema solar. Pero el deslumbrante precio estimado de el plan original de MSR-entre $8 y $11 mil millonestodo para recuperar unos pocos kilogramos de roca, suelo y aire de Marte no antes de 2040—ha dejado a muchos formuladores de políticas, e incluso a algunos científicos, preguntándose si los beneficios realmente superan los costos.

Subcontratar parte del trabajo pesado a empresas como SpaceX y Lockheed Martin Tal vez podría ser una forma más rápida y barata de traer de vuelta a casa la preciosa carga del MSR. Pero no se puede obviar el hecho de que hacer grandes cosas en el espacio siempre es caro: ajustado a la inflación, el costo del telescopio espacial James Webb (JWST) unos 10 mil millones de dólaresmientras que todo el programa Apollo costó más de 250 mil millones de dólares. En estos y muchos otros casos, las duras críticas al alto costo se desvanecieron en retrospectiva, a medida que se hizo evidente el verdadero impacto de los logros monumentales de cada proyecto. Porque Las implicaciones científicas, tecnológicas e incluso políticas de MSR son tan trascendentales que creo que lo veremos de la misma manera en los próximos años.

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Marte es científicamente importante porque nos permite estudiar qué hace que un planeta sea habitable a lo largo del tiempo. El Planeta Rojo tuvo ríos, lagos y posiblemente incluso océanos en su historia temprana, pero debido a su pequeño tamaño y su distancia del sol, se enfrió y perdió gran parte de su atmósfera durante los primeros mil millones de años de su vida. Esto transformó a Marte en un lugar mucho más duro, pero tuvo el fortuito efecto secundario de preservar el antiguo pasado habitable del planeta justo en su superficie. La tectónica de placas y la erosión han devorado la mayor parte del antiguo registro de rocas de nuestro planeta, pero en Marte tenemos una ventana al sistema solar primitivo que se remonta a cuatro mil millones de años atrás, al mismo tiempo que la vida emergía por primera vez en la Tierra.

explicando por qué Marte tenía ríos y lagos antiguos es un problema de larga data en la ciencia planetaria. Ya en 1972, Carl Sagan y George Mullen señalaron que debido a que El sol joven era más tenue que hoy., el Marte primitivo debería haber sido extremadamente frío, a menos que su clima fuera radicalmente diferente. Hoy en día existen varias soluciones prometedoras a este problema, pero todavía no hay consenso sobre cuál es la correcta.

El regreso de muestras abordará esta cuestión de frente, ya que nos permitirá estudiar las antiguas rocas de Marte como nunca antes, en busca de pistas químicas sobre la naturaleza de la atmósfera y el clima primitivos de ese mundo. Muchas muestras ya están empaquetadas en tubos y a la espera de ser recuperadas de las inmediaciones del cráter Jezero de Marte, el sitio de un antiguo lago ahora desaparecido donde el rover Perseverance de la NASA ha estado operando desde 2021.

Estudios in situ de Perseverance de las muestras. ya insinúa en el entorno altamente dinámico del antiguo lago, y los minerales conservados en estas rocas representan un tesoro escondido para que los futuros científicos lo examinen. Por ejemplo, las mediciones de trazas de isótopos pueden revelar la composición de la atmósfera antigua, limitar el momento de eventos geológicos clave e incluso decirnos las temperaturas a las que se formaron los minerales en los sedimentos. Las técnicas para este tipo de trabajo en la Tierra son hoy muy avanzadas, pero requieren grandes laboratorios e instrumentos pesados ​​y finamente calibrados, lo que descarta su uso en módulos de aterrizaje y vehículos robóticos.

La habitabilidad temprana de Marte es particularmente importante debido a sus implicaciones para los planetas y la vida en otras partes del universo. Las últimas observaciones del JWST sugieren que, al igual que Marte, hay muchos pequeños mundos rocosos alrededor de otras estrellas. perdido gran parte de sus atmósferas también. Por lo tanto, resolver el problema de la habitabilidad marciana también puede ayudarnos a comprender si podría existir vida en tales planetas.

El resultado más revolucionario posible de MSR sería, por supuesto, un descubrimiento directo de vida marciana antigua. Esto está lejos de estar garantizado, pero es completamente posible, ya que el Marte primitivo probablemente tenía todos los ingredientes necesarios para poner en marcha la química prebiótica. En un estudio de 2021, la investigadora del Instituto de Tecnología de California, Danica Adams y sus colegas demostraron que el La atmósfera marciana primitiva podría haber producido cantidades biológicamente significativas de cianuro de hidrógeno.—un compuesto que, a pesar de ser tóxico para los humanos, probablemente fue esencial para el origen de la vida en la Tierra. En otro estudio reciente, el profesor de Penn State Chris House y sus colegas encontraron Isótopos de carbono sospechosamente livianos en muestras de material orgánico del cráter Gale, donde el hermano mayor de Perseverance, Curiosity, todavía está explorando. Este enriquecimiento podría ser consecuencia de una química atmosférica inusual, o podría haber sido causado por la presencia de microorganismos antiguos que consumían preferentemente la forma más ligera de carbono, tal como lo hace la vida en la Tierra. El estudio detallado de las muestras devueltas nos permitirá abordar estas y muchas otras preguntas sobre la química y la vida en el Marte primitivo.

MSR es ambicioso como debe serlo toda gran ciencia. Abrirá la puerta a una enorme gama de nuevas posibilidades en la exploración robótica y humana más allá de la órbita de la Tierra. Como lo demuestra el reciente éxito de la notable misión china Chang’e 6, que acaba de regresar Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna., la ciencia planetaria del siglo XXI es ahora un esfuerzo verdaderamente internacional. Estados Unidos ha liderado el camino en la exploración de Marte durante décadas, pero Marte también es ahora un objetivo de interés para múltiples países, incluida China, que está planeando una misión propia de devolución de muestras eso traería rocas del Planeta Rojo en la década de 2030. Mantener el liderazgo estadounidense en la exploración de Marte es absolutamente posible, pero requiere previsión y un compromiso renovado por parte de los responsables políticos, a partir de ahora.

Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente las de Científico americano.