Potenciales signos de vida pasada en imágenes de Marte

Roca madre en el afloramiento marciano Gillespie Lake. Crédito: NASA.

Un cuidadoso estudio de imágenes obtenidas por el rover Curiosity de NASA ha revelado intrigantes similitudes entre antiguas rocas sedimentarias en Marte y estructuras moldeadas por microbios en la Tierra. Los resultados sugieren, pero no prueban, que pudo haber existido vida en el Planeta Rojo.

Las fotografías fueron tomadas cuando Curiosity se encontraba en el afloramiento Gillespie Lake en Yellowknife Bay, el lecho de un lago seco que sufrió inundaciones estacionales hace miles de millones de años. Marte y la Tierra compartieron una historia antigua similar; en ese entonces, el Planeta Rojo era un mundo mucho más cálido y húmedo.

En la Tierra, colonias de microbios como alfombras atrapan y reorganizan los sedimentos en masas superficiales de agua tales como lagos y zonas costeras, formando rasgos distintivos que se fosilizan con el paso del tiempo. Estas estructuras, conocidas como estructuras sedimentarias inducidas por microbios (o MISS), se encuentran en aguas poco profundas que hay en todo el mundo y en rocas antiguas que abarcan gran parte de la historia de la Tierra.

Nora Noffke, geóloga de la Universidad Old Dominion en Virginia, ha pasado los últimos 20 años estudiando estas estructuras microbianas. El año pasado, Noffke informó del descubrimiento de MISS de 3.480 millones de años de antigüedad en la Formación Dresser en Australia Occidental, lo que los convierte en los signos de vida potencialmente más antiguos de la Tierra.

En el estudio, Noffke detalla sorprendentes similitudes morfológicas entre estructuras sedimentarias marcianas en el afloramiento Gillespie Lake (de casi 3.700 millones de años de edad) y estructuras microbianas en la Tierra.

Superposición de un boceto sobre una fotografía para ayudar en la identificación de las estructuras sobre la superficie de la roca madre. Crédito: Nora Noffke/Astrobiology.

Aunque Noffke expone un caso tentador de posibles signos de vida antigua en Marte, su estudio no es una prueba definitiva de que estas estructuras fueran moldeadas de forma biológica. Para tener una confirmación se necesitaría retornar muestras de roca a la Tierra y llevar a cabo análisis microscópicos adicionales, una misión que no está programada para el futuro cercano.

“Todo lo que puedo decir es que aquí está mi hipótesis y aquí está toda la evidencia que tengo, aunque pienso que esta es mucha evidencia”, dice Noffke.

“El hecho que ella señalara estas estructuras es una enorme contribución al campo”, dice Penelope Boston, geomicrobióloga del Instituto Nuevo México de Minería y Tecnología. “Junto con los informes recientes de metano y compuestos orgánicos en Marte, sus hallazgos añaden una pieza importante al rompecabezas de una posible historia de la vida en nuestro planeta vecino”.

Un análisis cuidadoso

Potenciales remanentes erosivos de MISS en Marte (arriba); borde de un remanente erosivo de un tapete microbiano en isla Portsmouth (medio); remanente erosivo de un MISS moderno en isla Mellum (abajo). Crédito: NASA y Nora Noffke.

“He visto muchos papers que dicen ‘Mira, aquí hay un montón de polvo en Marte y aquí hay un montón de polvo en la Tierra’. Y debido a que observan lo mismo, el mismo mecanismo debe haber creado cada montón en los dos planetas”, dice Chris McKay, científico planetario del Centro de Investigación Ames de NASA y editor adjunto de la revista Astrobiology.

McKay añade: “Ese es un argumento fácil de realizar, y generalmente no es muy convincente. Sin embargo, el paper de Noffke es el análisis más cuidadoso de este tipo que he visto, que es la razón de por qué es el primero de su tipo publicado en Astrobiology”.

Las imágenes expuestas por Noffke están disponibles públicamente en el sitio web del Mars Science Laboratory de NASA.

“En una imagen, vi algo que me pareció muy familiar”, recuerda Noffke. “Así que eché un vistazo más cercano, lo que significa que pasé varias semanas investigando ciertas imágenes centímetro por centímetro, dibujando bocetos, y comparándolos con datos de estructuras terrestres. Y he trabajado en esto durante 20 años, así que sabía qué estaba buscando”.

Comparación de grietas en el afloramiento Gillespie Lake en Marte y en un tapete microbiano moderno en Bahar Alouane. Crédito: NASA y Nora Noffke.

Noffke comparó las imágenes del rover con imágenes tomadas en varios sitios de la Tierra, incluyendo superficies sedimentarias modernas en la isla Mellum, Alemania; la isla Portsmouth, Estados Unidos; y Carbla Point, Australia Occidental; así como fósiles más antiguos de tapetes microbianos en Bahar Alouane, Túnez; el Supergrupo Pongola en África; y la formación Dresser en Australia Occidental.

Las fotos mostraron sorprendentes similitudes morfológicas entre las estructuras sedimentarias terrestres y marcianas.

Los patrones de distribución de las estructuras microbianas en la Tierra varían dependiendo de dónde se encuentren. Diferentes tipos de estructuras se encuentran en diferentes tipos de ambientes. Por ejemplo, los tapetes microbianos que crecen en ríos crearán un conjunto diferente de asociaciones en comparación con los que crecerán en ambientes con inundaciones estacionales.

Estructuras en Marte comparadas con estructuras similares causadas por la erosión de tapetes microbianos en Carbla Point. Crédito: NASA y Nora Noffke.

Los patrones que se encuentran en el afloramiento del Gillespie Lake son consistentes con las estructuras microbianas que se encuentran en ambientes similares en la Tierra.

Es más, las estructuras terrestres cambian de un modo específico con el tiempo. Cuando los tapetes microbianos se forman, crecen, se secan, se agrietan y vuelven a crecer, estructuras específicas se asocian con ellos. Aquí, nuevamente, Noffke descubrió que el patrón de distribución en las rocas marcianas se corresponde con estructuras microbianas en la Tierra que han cambiado con el paso del tiempo. Tomadas en conjunto, estas pistas refuerzan su argumento más allá de simplemente señalar similitudes en su forma.

En su artículo, ella también describe procesos alternativos mediante los cuales podrían haberse formado.

“Pero si las estructuras marcianas no son de origen biológico, entonces las similitudes en la morfología y también en los patrones de distribución con respecto a MISS en la Tierra serían una coincidencia extraordinaria”, dice Noffke.

“En este punto, todo lo que me gustaría hacer es señalar estas similitudes. Se debe proporcionar más evidencia para verificar esta hipótesis”, añade.

Pendiente de confirmación

Hacia el final de su informe, Noffke esboza una detallada estrategia para confirmar la potencial naturaleza biológica de las estructuras marcianas. Desafortunadamente, un paso importante de su estrategia –retornar muestras a la Tierra para analizarlas en profundidad- aún no es factible.

Noffke también lista una serie de mediciones que Curiosity podría realizar potencialmente para reforzar la idea en caso de encontrarse nuevamente con tales estructuras, incluyendo la búsqueda de compuestos orgánicos usando su instrumento SAM (Sample Analysis at Mars).

Autorretrato de Curiosity. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

Pero McKay dice que esto probablemente no funcionaría. “En principio, ese instrumento podría decirnos algo acerca de la naturaleza de estos materiales biológicamente, si aún hubiera grandes cantidades de compuestos orgánicos biológicos en las muestras. Pero solo son estructuras sedimentarias antiguas, y hace mucho que ya no hay actividad biológica”, explica.

“Lo que es más, en la práctica este instrumento está restringido. Hubo un derrame de contaminación en el instrumento presumiblemente durante el aterrizaje. Así que tiene un nivel de contaminación de fondo muy alto”, añade.

En la Tierra, generalmente los científicos confirman la naturaleza biológica de las estructuras de sedimentos microbianos al buscar texturas microscópicas específicas, lo que consiste en cortar las rocas en rodajas y estudiarlas bajo un microscopio.

En Marte, esto sería muy difícil de hacer desde una perspectiva de ingeniería, aunque McKay no descarta la posibilidad de misiones futuras. “No sé si se pueda hacer, pero los ingenieros son muy inteligentes. Si les das un desafío, generalmente encuentran una solución”, dice.

Finalmente, añade: “Una misión de retorno de muestras sería ideal. Pero es muy poco probable que ocurra en el corto plazo”.

El artículo “Ancient Sedimentary Structures in the < 3.7 Ga Gillespie Lake Member, Mars, That Resemble Macroscopic Morphology, Spatial Associations, and Temporal Succession in Terrestrial Microbialites” aparece en la revista Astrobiology.

Fuente: Astrobiology Magazine