Dióxido de carbono atmosférico puede encontrarse en el subsuelo de Marte

En esta imagen tomada desde la órbita de Marte han sido identificados carbonatos a partir de observaciones espectrométricas. En la imagen pueden verse posibles fracturas y capas que contienen carbonatos. Crédito: NASA/JPL
Las rocas en Marte excavadas en cráteres de impacto están aportando datos sobre cómo la atmósfera marciana ha perdido densidad.
En varios lugares donde los impactos han expuesto material a profundidades de unos de 5 kilómetros o más, se han observado carbonatos mediante un instrumento de mapeo de minerales a bordo de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter.
Éstos no son los primeros carbonatos detectados en Marte. Sin embargo, en comparación con resultados anteriores, guardan más parecido a lo que algunos científicos han teorizado durante décadas acerca del paradero de los carbonatos "desaparecidos" en Marte. Si se descubriera que estos carbonatos enterrados se encuentran muy extendidos, podría ayudar a responder preguntas sobre la desaparición de la mayor parte de la antigua atmósfera de Marte. Se ha podido deducir que esta atmósfera primitiva debería haber sido densa y mayoritariamente compuesta por dióxido de carbono. El carbono que necesario para la formación de minerales de carbonato puede proceder del dióxido de carbono atmosférico.
"Estamos observando un lugar muy afortunado en lo que se refiere a la exposición de material del subsuelo", señaló el científico planetario James Wray de la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York. Wray informó de los descubrimientos más recientes sobre los carbonatos hoy en la Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias que se celebra en Houston. El Cráter Huygens, una cuenca de 467 kilómetros de diámetro en las tierras altas del sur de Marte, levantó material del subsuelo y el borde del cráter contiene este material, que fue excavado por un cráter anónimo de menor tamaño.
Las observaciones de alta resolución del Espectrómetro de Imágenes de Reconocimiento de Marte (CRISM) de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter muestran características espectrales de carbonatos de calcio o de hierro en este lugar. La detección de minerales arcillosos impulsó un examen más detallado del espectrómetro CRISM. De hecho, los carbonatos se encuentran cerca de los minerales arcillosos. Ambos tipos de minerales se forman típicamente en ambientes húmedos.
La aparición de este tipo de carbonato asociado a grandes cráteres de impacto, sugiere que éste fue sepultado por capas de rocas más jóvenes de varios kilómetros de espesor, por fenómenos como coladas volcánicas y por los fragmentos expulsados por impactos cercanos.
Estos resultados refuerzan un informe elaborado por otros investigadores hace cinco meses a partir de una observación de CRISM que identifica los mismos tipos de minerales de carbonatos y arcillas, en un lugar situado a unos 1.000 kilómetros de distancia. En ese lugar, el Cráter Leighton, un impacto de un meteorito expuso rocas profundas. En el estudio, Joseph Michalski, del Instituto de Ciencias Planetarias de Tucson, Arizona, y Niles Pablo del Centro Espacial Johnson de la NASA, en Houston, propusieron que los carbonatos de Leighton "podrían ser sólo una pequeña parte de un registro sedimentario mucho más amplio, y que fue enterrado por procesos volcánicos o por la eyecta de impactos."
Los carbonatos descubiertos desde la órbita y por el robot Spirit de la NASA, son ricos en magnesio. Estos carbonatos podrían haberse formado a partir de una reacción de los depósitos volcánicos con la humedad, explicó Wray. "La gama más amplia de composiciones que estamos viendo, y que incluye carbonatos ricos en hierro y en calcio, no podría haberse formado con la misma facilidad con poca agua que reaccionase con las rocas ígneas. El carbonato de calcio es lo que normalmente encontramos en el lecho de océanos y lagos."
Wray afirmó que los carbonatos de Huygens y Leighton "encajan en lo que cabría esperar de una interacción atmosférica del dióxido de carbono con antiguas masas de agua en Marte." Encontrar depósitos similares en otras regiones de Marte sería una evidencia adicional. Una guía para la caza de carbonatos es el mapa de baja resolución de CRISM, que cubre unas tres cuartas partes del planeta y que revela depósitos de minerales arcillosos en miles de lugares.
"Un drástico cambio en la densidad atmosférica del Marte primitivo sigue siendo una de las posibilidades más interesantes", explicó Richard Zurek, científico del Mars Reconnaissance Orbiter del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California. "El aumento de evidencias de la existencia de agua líquida en la superficie del Marte primitivo durante largos períodos, continúa sugiriendo que la atmósfera era mucho más densa."
El dióxido de carbono compone la casi totalidad de la atmósfera actual de Marte y probablemente constituía también la mayor parte de la densa atmósfera primitiva. En la tenue y fría atmósfera actual el agua líquida se congela o se evapora rápidamente.
¿Qué pasó entonces con el dióxido de carbono? La NASA lanzará la misión MAVEN en 2013 para investigar los procesos que pudieron haber despojado de gas a la atmósfera superior, escapando al espacio. Mientras tanto, CRISM y otros instrumentos en órbita de Marte seguirán buscando evidencias de la desaparición de parte del dióxido de carbono de la atmósfera primitiva, que pudo haber pasado a formar carbonatos, que ahora están enterrados por debajo de la superficie.
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