Marte a ras de suelo

Tras un viaje de 500 millones de kilómetros, el pasado jueves 18 de febrero, el quinto rover enviado por la NASA a Marte, el “Perseverance”, aterrizó en la superficie del planeta rojo, concretamente en el cráter Jezero, situado en el hemisferio norte del planeta.[1] La NASA eligió este cráter como ubicación idónea para el aterrizaje de la misión 'Mars 2020' después de que científicos de todo el mundo examinaran durante casi cinco años, más de 60 ubicaciones. Allí, el Perseverance tendrá la misión de recoger muestras del pasado geológico de Marte para encontrar pistas sobre posibles indicios de vida. (Voosen P.,2021)

Jezero, ¿cómo se formó?

El cráter Jezero se encuentra próximo a la región denominada Isidis Planitia de Marte, donde el impacto de un antiguo meteorito dejó un gran cráter de unos 1.200 kilómetros de diámetro. Este evento, conocido como impacto de Isidis, cambiaría para siempre la composición geológica de la roca del cráter. Hace 4000 millones de años, un impacto posterior dentro de la cuenca de Isidis creó un cráter más pequeño de unos 45 kilómetros de diámetro, al que se llamó Jezero.[2] Isidis Planitia se llenó de agua posteriormente y formó parte de un antiguo océano, mientras que el cráter Jezero se convirtió en un lago que recibió parte del drenaje de un antiguo delta fluvial. (B. L. Ehlmann et al., 2008)

Los primeros pasos del Perseverance

El rover Perseverance, apodado Percy, es un vehículo Mars rover diseñado y fabricado por el Laboratorio de Propulsión a Reacción (Jet Propulsion Laboratory, JPL por sus siglas en inglés) para explorar el cráter Jezero como parte de la misión Mars 2020 del Programa de Exploración de Marte de la NASA.[3] (Taylor, A., 2020)

Su diseño es casi idéntico al del rover Curiosity; cuenta con siete instrumentos científicos para estudiar la superficie marciana empezando desde el cráter Jezero. También lleva a bordo 23 cámaras y dos micrófonos. En la misión también navega el helicóptero explorador Ingenuity, que ayudará al rover Perseverance a encontrar posibles lugares para estudiar.

Según Jessica Samuels, ingeniera y directora de la misión en el JPL, desde que aterrizó el rover en Marte, ha estado realizando una comprobación de todos sus comandos e instrumentos científicos. Además, a través del mástil de su cámara, a dos metros de altura, se ha conseguido obtener una panorámica de su entorno, ha actualizado su software, y ha realizado un breve recorrido para evaluar su movilidad.

Actualmente, el rover está poniendo a prueba su brazo robótico de cinco articulaciones y dos metros de largo, que lleva un taladro de perforación, y en breve, lo hará con su segundo brazo robótico, diseñado para manipular las muestras de polvo y rocas que recoja. Estas muestras se almacenarán en 43 tubos ultraligeros, que serán devueltas a la Tierra para su análisis; actualmente, la NASA y la ESA (European Space Agency) están trabajando en dos misiones para recuperar las muestras en 2031.[4] (Clery, D., & Voosen, P., 2019)

Pisando suelo marciano

Las primeras imágenes enviadas por el Perseverance muestran fragmentos de rocas agujereadas similares a la piedra pómez, con una textura porosa por el gas que escapa de la lava durante su enfriamiento. Sin embargo, también podrían ser rocas sedimentarias erosionadas por la acción del agua y el viento durante miles de años. Además, en las imágenes se divisan grandes rocas oscuras que parecen antiguas rocas volcánicas. 

Para los científicos que trabajan en esta misión es esencial averiguar si se trata de rocas de origen volcánico o sedimentario; si las rocas son volcánicas contendrán trazas de elementos radiactivos con un ritmo de descomposición concreto. Así, cuando las muestras regresen a la Tierra, se podrá datar el momento en el que se produjo la erupción y fijar la edad del lago. El muestreo de una roca volcánica de este tipo "proporcionaría un anclaje crítico para la cronología de los acontecimientos que estamos observando", afirma Ken Farley, científico del proyecto de la misión y geólogo del Instituto Tecnológico de California.

Hasta que los científicos puedan trabajar con esas muestras, el Perseverance puede precisar el origen de las rocas gracias a dos de los instrumentos que tiene, los cuales son capaces de disparar rayos X y luz láser ultravioleta contra las muestras, provocando reacciones que podrían revelar su composición química y mineralógica.[1] (Voosen P., 2021)

Desde la órbita de Marte, el MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) ha detectado, en el delta del cráter Jezero, importantes afloramientos de olivino, un mineral volcánico presente en las rocas magmáticas, que puede utilizarse para datar el pasado volcánico de Marte; y grandes cantidades de carbonatos, que pueden formarse cuando el olivino se expone al agua y al dióxido de carbono, y que se sabe que tienen el potencial de conservar rastros de vida (biofirmas).

El oxígeno presente en los carbonatos podría revelar la temperatura del agua que formó el mineral; el agua templada nos indicaría que Marte fue cálido y húmedo durante millones de años, mientras que el agua casi congelada abogaría por estallidos esporádicos de calor. El carbonato podría incluso contener burbujas de gas -muestras de la antigua atmósfera marciana- que permitirían a los científicos ver si contenía metano u otros gases de efecto invernadero que habrían calentado el Marte primitivo.

Ha pasado más de medio siglo desde que una nave espacial llegara a Marte. Desde entonces, hemos aprendido mucho sobre nuestro misterioso vecino rojo. Sabemos que es el hogar de la montaña más alta del sistema solar, que el polvo marciano es magnético, que Marte solía tener lagos y ríos, que tiene estaciones, que su núcleo podría seguir fundido y que las tormentas de polvo pueden cubrir todo el planeta. Todas estas informaciones nos las han desvelado las distintas misiones que se han enviado a Marte. A lo largo de los próximos diez años, vida estimada del Perseverance, seguramente nos asombraremos al descubrir que muchas de las rocas y minerales presentes en Marte también existen en nuestro planeta, haciendo evidente un pasado común.

Referencias:

[1] Voosen P. (2021). Perseverance will explore history of ancient lake. Science (New York, N.Y.), 371(6532): 870-871.

https://doi.org/10.1126/science.371.6532.870

[2] B. L. Ehlmann, J. F. Mustard, C. Fassett, S. C. Schon, J. W. Head III, D.J. Des Marais, et al. (2008). Clay minerals in delta deposits and organic preservation potential on Mars. Nature Geoscience, 1(6) : 355-358. https://www.nature.com/articles/ngeo207 

[3] Taylor, A. (2020). NASA Prepares to Launch the Mars Rover Perseverance. The Atlantic. https://www.theatlantic.com/photo/2020/07/photos-nasa-prepares-to-launch-the-mars-rover-perseverance/614716/ 

[4] Clery, D., & Voosen, P. (2019). Bold plan to retrieve Mars samples takes shape. Science (New York, N.Y.), 366(6468): 932-933. https://doi.org/10.1126/science.366.6468.932

Tic, tac, el tiempo corre…

Han pasado ya unos meses desde que nos embarcamos en la aventura de colaborar en este blog, y la cosa es que nuestro tiempo por aquí se está acabando. Cuando nos ofrecieron el pasaje para participar en este blog, al principio no sabía si aceptarlo, pues suponía un tiempo extra que habría que dedicarle y una carga adicional a exámenes y trabajos. Tras estos meses he de decir que no ha sido para tanto. En esta última entrada os voy a hacer un resumen de lo que ha sido mi paso por aquí, antes de que nos metamos aún más de lleno en el “divertido” periodo de exámenes.

A lo largo de mi participación en este blog me he centrado en las distintas ramas de la paleontología: la tafonomía (que explica cómo se produjo un fósil y las modificaciones que haya podido sufrir), la paleobiología (trata de estudiar las especies del pasado y las relaciones entre ellas y con el entorno) y la biocronología (trata de poner una edad a los estratos y fósiles para ordenar diversos eventos a lo largo de la historia geológica, como extinciones o radiaciones). Las tres entradas comparten además un tema en común, y que es fruto de una mera coincidencia, de la que me di cuenta cuando estaba redactando la tercera: tratan sobre trabajos llevados a cabo en el Mediterráneo.

Para empezar, descubrimos una nueva forma de datar las rocas sedimentarias (objeto de estudio de la biocronología), usando la luz. Las rocas son capaces de emitir radiaciones, igual que cualquier otro cuerpo, de forma que cuanto más tiempo lleven sin recibir luz solar mayor será la energía de la radiación emitida después de ser excitadas con luz, por lo que midiendo esa energía podemos averiguar la edad del material que estemos estudiando. De esta forma se obtuvieron edades más precisas para materiales provenientes de distintas zonas de Chipre. Por si te ha interesado, puedes hacer click en el siguiente enlace:

-¿Se puede usar la luz para datar rocas?

En mi segunda entrada en el blog expliqué cómo se usaron fósiles de foraminíferos para demostrar que el Mediterráneo no se había secado antes de la Crisis Salina de Mesiniense (objeto de estudio de la tafonomía), no como se había sugerido hasta entonces. En resumidas cuentas, vimos cómo basándonos en los fósiles podemos determinar las características del ambiente en el que se produjeron.

-Seco, o no seco, he ahí el dilema

En la última entrada, vimos cómo se puede identificar a los depredadores principales de Sphaerechinus granularis (objeto de estudio de la paleobiología) a partir de restos de estos, ya que en ocasiones los depredadores dejaban marcas de su actividad en forma de arañazos en los restos de la víctima, lo que nos permite identificarlos  (al comparar las marcas con la dentadura del depredador) y establecer por tanto una relación depredador-presa entre esas especies. Esto también se puede aplicar a fósiles, ya que algunas veces presentan perforaciones o marcas de mordedura. La única pega es que se necesita que las marcas estén bien conservadas y haya fósiles del depredador con los que poder compararlas.

-Y el culpable es...

Y para terminar, ha llegado la hora de la despedida. Espero que os haya el gustado el blog tanto como a mi, y desde aquí os animo a pasaros por el resto de entradas de este año (por si no lo habéis hecho ya), y a visitar el blog el curso que viene. ¡¡¡HASTA LA VISTA!!!

¿Se puede usar la luz para datar rocas?

La estratigrafía del Cuaternario y los cambios en el nivel del mar son un objeto de estudio muy común en el Mediterráneo. Sin embargo, la datación numérica de estratos y, por tanto, la información que nos proporcionan, se encontraban muy limitadas para las costas de Chipre. Hasta ahora, la datación se basaba en métodos radiométricos aplicados sobre los fósiles que se encontraban, pero parece ser que las técnicas de datación basadas en la luminiscencia ópticamente estimulada son más apropiadas para la datación directa de los sedimentos de la costa de Chipre. En la figura 1 están marcados los lugares de donde se extrajeron las muestras para el estudio.

El estudio de los sedimentos permite el análisis de los cambios en el nivel del mar, así como de los cambios tectónicos y paleoambientales, y formar correlaciones con los datos geológicos de otras zonas del Mediterráneo oriental. A la hora de formar estas correlaciones hay que hacerlas con cautela, pues los datos obtenidos mediante OSL (luminiscencia ópticamente estimulada, en inglés, optically stimulated lumniscence) u otros métodos de datación luminiscente difieren de los que se tenían. Algunos depósitos al norte de Israel estaban datados entre 127 y 75ka (entre 127 mil y 75 mil años), sin embargo, la datación luminiscente data su depósito hace 65 mil años durante una etapa con un nivel del mar más bajo.

En la tabla que hay a continuación se muestran los resultados de otros trabajos anteriores. Como se puede ver, las edades de las muestras anteriores no coinciden con las datadas con técnicas luminiscentes, lo cual hace aún más difícil elaborar correlaciones.

La OSL es una técnica usada frecuentemente en la datación de sedimentos basada en la liberación de los electrones (en forma de fotones, es decir, luz) que quedan atrapados en la roca cuando esta es privada de exposición a la luz. En este caso, la OSL se usó para datar depósitos de eolianitas que forman las dunas paralelas a la costa, pero se vio que los resultados estaban afectados por materiales inestables. Este problema se solucionó empleando otro método de datación luminiscente, la luminiscencia estimulada por infrarrojos (IRSL, infrared stimulated luminiscence), en el que la muestra a datar se irradia con infrarrojos elevando su temperatura. La OSL se emplea generalmente con cuarzo y la IRSL con feldespatos. En la siguiente imagen se muestran los primcipios de las técnicas de datación luminiscente.

Por primera vez se ha podido datar de forma absoluta depósitos de feldespato en la costa de Chipre. No obstante, aunque los resultados son bastante fiables, ha podido haber modificaciones como infiltraciones de carbonato cálcico (CaCo3), lo que quiere decir que aun puede haber un margen de error.

Referencias:
·Evangelos Tsakalos,  Constantin Athanassas1, Polychronis Tsipas, Maria Triantaphyllou, Maria Geraga, George Papatheodorou, Eleni Filippaki1, John Christodoulakis1 & Maria Kazantzaki1. 2018. Luminiscence geochronology and paleoenvironmental implications of coastal deposits of Southeast Cyprus.  Archaeologicical and Anthropological Sciences. 10, 41-60