La primera muestra de suelo analizada por la suite analítica que posee el rover Curiosity de la NASA revela que los materiales finos en la superficie del planeta contienen un alto tanto por ciento de agua. Los resultados fueron publicados en la revista Science como un artículo en una sección especial de cinco artículos de la misión Curiosity.
“Uno de los más interesantes resultados de esta primera muestra sólida analizada por el Curiosity es el alto porcentaje de agua en el suelo”, dijo Laurie Leshin, autora principal de uno de los artículos y decano de la Escuela de Ciencias del Instituto Politécnico Rensselaer. ”Cerca del 2 por ciento de la tierra en la superficie de Marte se compone de agua, lo que es un gran recurso, y científicamente interesante.“ La muestra también dio a conocer niveles de dióxido de carbono significativos, oxígeno y compuestos de azufre cuando se calientan.
El Curiosity amartizó en el cráter Gale en la superficie de Marte el 6 de agosto de 2012, para responder a la pregunta: “¿Podría Marte alguna vez haber albergado vida?” Para ello, Curiosity es el primer rover en Marte que lleva equipos para la recolección y procesamiento de muestras de roca y suelo. Uno de esos instrumentos fue empleado en la investigación actual: el Análisis de muestras en Marte (SAM), un conjunto de instrumentos que incluye un cromatógrafo de gases, un espectrómetro de masas y un espectrómetro de láser sintonizable. Estas herramientas permiten a SAM identificar una amplia gama de compuestos químicos y determinar las proporciones de los diferentes isótopos de elementos clave.
“Este trabajo no sólo demuestra que SAM está funcionando muy bien en Marte, sino que también muestra cómo SAM encaja en el conjunto potente y completo del Curiosity de instrumentos científicos”, dijo Paul Mahaffy, investigador principal de SAM en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Md. “Mediante la combinación de análisis de agua y otros volátiles de SAM con mineralógicas, químicas y datos geológicos de otros instrumentos del Curiosity, tenemos la información más completo que se haya obtenido de la superficie marciana. Estos datos nos hacen avanzar enormemente en nuestro conocimiento sobre la acción del agua en la superficie de Marte “.
Treinta y cuatro investigadores, todos miembros del Mars Science Laboratory Science Team, contribuyeron a los artículos.
En este estudio, los científicos utilizaron el rover para recoger el polvo, suciedad y grano suelto fino de un parche de arena conocida como Rocknest. Los investigadores, después, alimentaron SAM con una “bola” de estas muestras. Dentro de SAM, el polvo, la suciedad y la tierra fina, se calentaron a 835 grados C.
Hornear la muestra reveló también un compuesto que contiene cloro y oxígeno, clorato probable o perclorato, previamente encuentrado cerca del polo norte de Marte. Encontrar tales compuestos en el sitio ecuatorial donde se haya el Curiosity, sugiere que podrían estar distribuidos de modo más global. El análisis también indica la presencia de materiales de carbonato, que se forman en presencia de agua.
Además de la determinación de la cantidad de los principales gases liberados, SAM también analiza proporciones de isótopos de hidrógeno y de carbono en el agua liberada y en el dióxido de carbono. Los isótopos son variantes de un mismo elemento químico con diferentes números de neutrones, y por lo tanto, diferentes pesos atómicos. SAM ha encontrado que la relación de algunos isótopos en el suelo es similar a la relación que se encuentra en muestras atmosféricas analizadas anteriormente, lo que indica que la superficie de Marte ha interactuado en gran medida con la atmósfera.
“Las relaciones isotópicas, incluyendo relaciones de hidrógeno a deuterio e isótopos de carbono, tienden a apoyar la idea de que a medida que el polvo se mueve alrededor del planeta, está reaccionando con algunos de los gases de la atmósfera”, dijo Leshin.
SAM también puede buscar niveles de trazas de compuestos orgánicos. Aunque se detectaron varios compuestos orgánicos simples en los experimentos en Rocknest, no sean claramente originarios de Marte. En cambio, es probable que se formaran durante los experimentos a alta temperatura, cuando el calor descompone percloratos en las muestras Rocknest, liberando oxígeno y cloro que después se hace reaccionar con compuestos orgánicos terrestres ya presentes en el instrumento SAM.
Un artículo relacionado, publicado en Journal of Geophysical Research-Planets, detralla el hallazgo de los percloratos y otros compuestos de cloro aparecidos en la muestra de Rocknest. Este documento está dirigido por Daniel Glavin, miembro del Mars Science Laboratory en el Centro Goddard.
Glavin toma nota de que SAM tiene la capacidad para llevar a cabo otro tipo de experimentos para hacer frente a la cuestión de si las moléculas orgánicas están presentes en las muestras de Marte. La suite SAM incluye nueve tazas llenas de líquido que tienen productos químicos que pueden reaccionar con moléculas orgánicas si están presentes en las muestras del suelo.”Debido a que estas reacciones se producen a bajas temperaturas, la presencia de percloratos no inhibirá la detección de compuestos orgánicos de Marte,” dijo Glavin.
Los resultados combinados arrojan luz sobre la composición de la superficie del planeta, al tiempo que ofrecen orientación para futuras investigaciones.
“Marte tiene una especie de capa global, una capa de tierra de la superficie que se ha mezclado y distribuido por frecuentes tormentas de polvo. Así que una bola de este material es básicamente una colección microscópica de roca de Marte”, dijo Leshin. “Si se mezclan muchos granos de juntos, es probable que tengamos una idea precisa de la corteza marciana típica. Al aprender acerca de ello en cualquier lugar estamos aprendiendo acerca de todo el planeta.”
Enlace original: Curiosity’s SAM instrument finds water and more in surface sample