Misión "Rompehielos" para la búsqueda de vida en Marte

Las misiones a Marte sólo han arañado la superficie. Para ir más profundo, los científicos proponen una nave espacial que pueda perforar en el planeta rojo para encontrar potenciales señales de vida

El objetivo que impulsa la exploración de Marte es encontrar señales de vida, dice el científico planetario Christopher McKay, del Centro de Investigación Ames de la NASA. Hay cantidad de evidencia de que Marte alguna vez tuvo agua líquida en su superficie y, virtualmente, dondequiera que haya agua en la Tierra, hay vida. Algunos investigadores han sugerido que la vida en la Tierra pudo haber venido originalmente de Marte, derivada de microbios en las rocas que fueron lanzadas desde el planeta rojo por impactos cósmicos. Se sabe que han aterrizado en la Tierra unos 100 kilos de meteoritos de Marte, o algo así.

A pesar del frío, la tenue atmósfera actual de Marte significa que el agua líquida no puede durar mucho en la superficie. Las imágenes orbitales de la misión Mariner 9 de la NASA, y muchos otros hallazgos desde entonces sugieren que Marte estuvo cubierto alguna vez de ríos y mares, e incluso que pudo haber corrido agua allí recientemente, en términos geológicos. Marte también tiene una atmósfera que posee carbono y nitrógeno, elementos esenciales para la vida como la conocemos, y se piensa que las moléculas orgánicas —los compuestos a base de carbono que forman los bloques de la vida, con los que están hechas las proteínas y el ADN— en los meteoritos que cayeron en Marte, potencialmente, sirvieron alguna como materia prima para la vida.

Las sondas Viking de la NASA no pudieron encontrar compuestos orgánicos o microbios activos en Marte en la década de los 70. Sin embargo, en los últimos cinco años, la sonda Phoenix de la NASA descubrió inesperadamente que parecían ser comunes los percloratos en el suelo marciano. Los percloratos son compuestos térmicamente reactivos que destruirían los compuestos orgánicos cuando se los calienta junto a ellos, que es los que las sondas Viking hicieron cuando analizaron el polvo que habían levántelo con sus palas. Por esto, el hecho de que las Viking no encontraron orgánicos ya no es una prueba concluyente de que no haya compuestos orgánicos en Marte.

Uno de los mejores lugares para encontrar potenciales signos de vida o «biomarcadores» en Marte es dentro de su hielo cerca de la superficie, algo que el orbitador Mars Odyssey reveló está bastante generalizado. Este hielo en el suelo en la Tierra es bueno para preservar los compuestos orgánicos y el material biológico; de hecho, los experimentos han indicado que puede mantener vivas las células hasta millones de años. El hielo también puede proteger los biomarcadores orgánicos de ser destruidos por la radiación del espacio y los productos químicos activos en Marte.

«¿Por qué buscar una segunda génesis de la vida?», se pregunta McKay. «Implicaría que la vida es común en el universo.»

Por esto, McKay y sus colegas han pasado cerca de una década en el desarrollo de la misión Icebreaker Life [PDF], que romperá el hielo de Marte. La nave espacial perforará hasta una profundidad de alrededor de 1 metro y analizará las virutas de hielo a la búsqueda de biomarcadores orgánicos, moléculas que serían una prueba concluyente de vida, demasiado complejas para ser producidas no biológicamente. El descubrimiento de biomarcadores orgánicos tales como enzimas no sólo sería una prueba de la vida, sino también aportaría información sobre la biología de cualquier organismo relativo, y es posible que aporte datos sobre su genética y metabolismo.

En realidad, una región ideal para que la misión Icebreaker Life perfore sería la zona donde aterrizó Phoenix en 2008. El suelo endurecido por hielo en las llanuras del norte de Marte está entre los lugares más recientemente habitables que se conocen hoy en Marte. La presión atmosférica allí es lo suficientemente alta como para evitar que el agua se evapore. Y tan recientemente como hace 5 millones de años, Marte estaba inclinado en relación con el Sol lo suficiente como para que sus regiones polares recibieran más o menos el mismo nivel de la luz de sol veraniego como las regiones polares de la Tierra hoy en día, de modo que el hielo podría haberse derretido.

«Esta misión se enfoca en un período de tiempo mucho más reciente de Marte que cualquier otra misión. Y eso es maravilloso», dice el científico planetario Norbert Schorghofer en la Universidad de Hawaii en Manoa, que no participa en esta investigación.

El taladro Icebreaker Life es rotativo y a percusión, lo que significa que gira y golpea al mismo tiempo. La broca tiene un sensor de calor para detectar si el hielo está cerca de fundirse, y en ese caso el taladro se ralentizará o se detendrá para evitar la fusión, ya que el agua se podría volver a congelar y bloquear el taladro. Utilizando un brazo robótico independiente, el módulo de aterrizaje podría embalar muestras en una cápsula que una misión futura podría traer de regreso a la Tierra.

Después de que la broca entre unos 5 centímetros en el suelo, un cepillo recogerá muestras de la perforación. A continuación, una batería de instrumentos puede analizar este material. Por ejemplo, el Detector de Señales de Vida (Signs of Life Detector, o SOLID) puede detectar células enteras, moléculas orgánicas complejas, y simples compuestos de potencial origen biológico con la ayuda de una cámara digital y un laboratorio integrado en un chip de última generación de tecnología que reduce esencialmente la totalidad de un laboratorio con vasos, frascos y otros equipos para que quepan en microchips para experimentos químicos.

Potencialmente, otros instrumentos pueden medir la acidez, alcalinidad, sales disueltas y composición de elementos, o utilizar el láser para vaporizar muestras y analizar el gas de las moléculas orgánicas a temperaturas lo suficientemente bajas como para que no reaccione con los percloratos. La manera en que los compuestos solubles en agua están desperdigados en el terreno podría arrojar luz sobre cómo podría haber fluido el agua líquida alguna vez en Marte.

El análisis de los percloratos podría ser especialmente útil. Se sabe que varios microbios en la Tierra viven en percloratos en combinación con el hierro que se encuentran en la roca volcánica, por lo que algún microbio en Marte podría haber hecho lo mismo, señalaron los investigadores. Por otra parte, los percloratos son tóxicos para los seres humanos, por lo que incluso si no se encuentra vida en Marte, aprender más acerca de la química y la distribución de los percloratos podría ser importante para las misiones tripuladas al Planeta Rojo.

McKay y sus colegas probaron el equipo de perforación hasta 1 m de profundidad a la presión atmosférica de Marte y sobre una amplia gama de materiales, incluyendo hielo, suelos helados y suelos congelados con agregado de piedras y rocas. También probaron en el Ártico y en la Antártida, donde el suelo endurecido por el hielo es como el de Marte. En todos los casos, la perforación alcanzó 1 m de profundidad después de una hora.

La misión Icebreaker Life utiliza hoy el mismo diseño que la nave espacial Phoenix de la NASA, alimentada por energía solar, con sólo pequeños ajustes, y que descenderá cerca del sitio de Phoenix, operando sólo durante los veranos polares, dijeron los investigadores. Este escenario implica un lanzamiento en diciembre de 2018 y el aterrizaje en agosto de 2019.

Los científicos también observaron que la carga del Icebreaker Life podría acompañar a otros sistemas que descienden en Marte. Por ejemplo, si bien la cápsula Dragon de SpaceX está dirigida principalmente a la entrega de tripulación y carga a la Estación Espacial Internacional, también fue diseñada para descender en Marte y podría llevar allí a la misión de Icebreaker Life. La misión no tiene que aterrizar necesariamente en los polos, y ni siquiera tiene que perforar en el hielo: por ejemplo, si se encuentran depósitos masivos de sal en Marte, la sal podría ser tan bue conservante para la vida como el hielo.

McKay advirtió Marte que no tenga vida ahora ni haberla tenido nunca en el pasado. Además, los críticos podrían decir «estamos abogando por la búsqueda de biomarcadores orgánicos y aún no tienen pruebas directas de compuestos orgánicos. Esto es una crítica válida», dijo McKay.

Sin embargo, con la esperanza de que una futura misión que perfore el hielo podría descubrir signos de vida en Marte, Wcontinuamos desarrollando el taladro, las herramientas de manejo de la muestra y el instrumento de detección de biomarcadores», dijo McKay. A los investigadores les gustaría mejorar la profundidad que puede perforar Icebreaker». Ahora estamos a sólo 1 metro de profundidad, me gustaría que sea más profundo», dijo McKay.

«Una pregunta que se debe hacer en cada misión de detección de vida es: ¿Qué vamos a aprender si no se detecta la vida?», se pregunta Schorghofer. «Para la misión Icebreaker la respuesta es deliciosamente clara: vamos a aprender muchísimo acerca de la historia reciente del clima de Marte.»

Sin embargo, la actual crisis financiera del gobierno podría condenar la misión más que cualquier tipo de amenaza en Marte. «Desde un punto de vista técnico, es perfectamente posible», añadió Schorghofer. «Desde el punto de vista presupuestario y programático, es poco probable que se lance antes de 2018.»

Los científicos detallaron su trabajo en la revista Astrobiology en línea.

Fuente: Astrobiology. Aportado por Eduardo J. Carletti

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