HALLEY Nº 18 - 1er SEMESTRE DE 1999

 SOCIEDAD ASTRONÓMICA GRANADINA
ALH84001:
Busqueda de vida primitiva en Marte
Aniceto Porcel Rosales		 menu.GIF (2002 bytes)

 

Hace algunas décadas nuestro conocimiento del Universo estaba lejos de poder abordar cuestiones como la vida, a excepción, claro está del único caso conocido, es decir, nuestro mundo. La Tierra no solo alberga a la especie humana, sino que es una explosión de vida de increíble variedad. Pero más allá de nuestra protectora atmósfera, nada indicaba que el fenómeno biológico tuviera lugar. Para algunos esto era un hecho incuestionable, para otros solo la consecuencia de un incompleto conocimiento. Este último extremo se ha apoyado en la idea de que un Universo tan vasto, tiene que conducir inexorablemente al desarrollo de la vida, sea cual sea la forma que esta adopte.

Al día de hoy seguimos sin dilucidar la cuestión, pero si estamos en condiciones de aportar y matizar ciertos aspectos. La vida tal y como la conocemos necesita unos requisitos mínimos. Buscar entornos lejanos que cumplan estos está cada vez más al alcance de nuestros detectores. Un ejemplo en este sentido es la identificación de planetas orbitando otras estrellas. Aspectos de este tipo han conducido a que un gran sector de la comunidad científica sea optimista en cuanto a las expectativas de que el fenómeno biológico no sea exclusivo de nuestro mundo. Pero, ¿por donde y como comenzamos a buscar?.

Aunque si admitimos que estadísticamente la vida es un hecho ineludible, tal vez su localización quede por mucho tiempo fuera de nuestro alcance. Pero cabe preguntarse ¿si conocemos suficientemente nuestro entorno más inmediato?: el Sistema Solar. Es claro que este puede ser un buen punto de partida, y los últimos descubrimientos acerca de nuestros vecinos planetarios, así lo evidencian. Podemos excluir la vida con toda probabilidad de diversos lugares del Sistema Solar, otros sin embargo merecen que nos fijemos más detenidamente en ellos. Entre estos últimos, Marte, como ya se intuía hace mucho, se nos está mostrando como un mundo que tal vez tenga bastante que decir respecto del tema que nos ocupa. Por muchos aspectos este planeta está de actualidad. Las diferentes agencias espaciales han diseñado ambiciosos proyectos de exploración para las próximas décadas, un importante sector de la comunidad científica estima que los datos que disponemos no lo excluyen taxativamente respecto de las investigaciones biológicas. En definitiva, está en el punto de mira de importantes y ambiciosos proyectos con una amplia repercusión tanto científica como social.

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Como guinda del pastel en agosto de 1996, aparece en la prestigiosa revista Science un artículo sobre los trabajos de David S. Mckay y su equipo de la NASA, sobre los análisis efectuados a un meteorito de origen marciano encontrado en el casquete antártico en 1984. Según este investigador y sus colaboradores, este cuerpo, denominado ALH84001, muestra las huellas fósiles de unas formas de vida marciana que se desarrollo hace 3.600 millones de años.

De entre todos los cuerpos de nuestro sistema planetario, Marte siempre ha destacado como un candidato ideal para dar cobijo a alguna forma de vida exótica. Las observaciones telescópicas desde hace mucho pusieron de manifiesto la existencia de una atmósfera que cubría una superficie que mostraba cambios de color estacionales, lo que evocaba poderosamente el efecto de un manto de vegetación. Al igual que en la Tierra se podían observar casquetes glaciares con variaciones de tamaño estacionales. Paralelamente se desarrolló en el siglo pasado la polémica de los canales marcianos, que para algunos era la evidencia de una civilización altamente tecnológica. Sin embargo con las exploraciones de los años 60 y 70 por medio de las sondas Mariner y Viking, en principio, todas las expectativas se derrumbaron. Las variaciones de color estacionales se deben a tempestades de arena y polvo que se producen en primavera, nada que ver con vegetación, que es inexistente. Su atmósfera es muy fría con un promedio de -50ºC y tremendamente tenue (0,6% de la presión atmosférica terrestre) compuesta en un 95% de gas carbónico. Dadas estas bajas temperaturas y presión no es posible la existencia de agua líquida en la superficie. Los casquetes glaciares son de nieve carbónica y su disminución en primavera no se debe a que se fundan sino a que se subliman. Pero un dato se muestra aún más desfavorable a la existencia de vida: el análisis in situ del suelo marciano por la sonda Viking en 1976 puso de manifiesto la total ausencia de materia carbonada y en consecuencia de vida tal y como la conocemos en la Tierra.

No obstante se apunto la posibilidad de que el interior de Marte pudiera albergar agua líquida. Tengamos en cuenta que conforme penetramos en la corteza marciana la temperatura aumenta y dado que este suelo es rico en hielo, la consecuencia directa bien podría ser la fusión de este formando lagos interiores de agua líquida. Esta alternativa se mostró muy interesante, ya que en la Tierra se conocen unas bacterias llamadas quimiolitotrofas que se desarrollan en fisuras a profundidades superiores al kilómetro y en ausencia total de oxigeno. Se alimentan del Fe2+ contenido en los minerales, de gas carbónico y agua.

Numerosos detalles de la superficie marciana, como valles fluviales hoy secos, denotan la presencia de agua líquida superficial en el pasado, probablemente en un período comprendido entre hace 4.500 y 3.500 millones de años. Este pasado lo asemeja mucho a nuestro mundo. Y si tenemos en cuenta que las dataciones respecto a la aparición de la vida en la Tierra que la remontan a un periodo de hace 3.800 a 3.500 millones de años, nada nos contradice el hecho de que el fenómeno biológico terrestre no tuviera su paralelo marciano. Si fue o no así, hoy por hoy no lo sabemos, pero queda claro que aunque la vida esté excluida actualmente en este mundo, hoy por hoy, la posibilidad de que el pasado de Marte estuviera asociado a la vida es una hipótesis sostenible y tremendamente sugerente.

Si ahondamos en el fenómeno de la vida, nos encontramos que prácticamente no conocemos nada de como surgió. Sabemos algo más de los componentes (desde el punto de vida terrestre) imprescindibles para la génesis de esta: agua líquida, moléculas orgánicas y catalizadores como las arcillas. Cabe preguntarse si la confluencia de estos elementos desemboca inevitablemente en el desarrollo de vida. La respuesta quizás esté ligada al tiempo, es decir, si las condiciones adecuadas se mantienen por un periodo de tiempo suficiente quizás la aparición de la vida sea una consecuencia inmediata. Pero ¿cual es la magnitud de ese periodo de tiempo?. En la Tierra bastó con no más de 500 a 800 millones de años. Por lo que sabemos, Marte cuadra con este esquema. Aún más, algunas teorías ligan el fenómeno de la vida con el intenso bombardeo de meteoritos y cometas que la Tierra sufrió en un estado primario de su evolución. Hoy sabemos que la composición de algunos de estos cuerpos errantes es muy rica en moléculas orgánicas y químicas altamente complejas. En el estadio de formación de nuestro Sistema Solar la interación de este material con lo recién formados planetas y lunas fue muy intensa y prueba de ello es la faz de cuerpos como la Luna o Mercurio. En la Tierra la erosión ha borrado prácticamente las huellas de los impactos, aunque para algunos investigadores, su huella principal se encuentra en un legado mucho más importante: La vida.

Si es o no así, lo cierto es que Marte evidencia más claramente que la Tierra este periodo. Una vez más, y siempre en el terreno de la hipótesis, los indicios de un estado biológico en el pasado de Marte son tentadores.

Sin lugar a dudas el futuro de la exploración espacial, que tiene como objetivo principal al planeta rojo, validará o no esta y otras teorías. Mientras tanto ha de bastarnos con lo que tenemos, es decir, con los datos de las sondas que han sobrevolado Marte y con los análisis in situ de las naves Viking. Además disponemos de una docena de meteoritos de origen marciano conocidos como SNC, entre los cuales se encuentra el controvertido ALH84001. El origen marciano de estas rocas se basa fundamentalmente en dos argumentos principales:

1. Estas rocas se formaron aproximadamente hace 1.300 millones de años. Dado que los únicos planetas que poseían actividad telúrica en esa época eran Venus, la Tierra y Marte, se descarta la procedencia desde otros cuerpos. Por otro lado hemos de tener en cuenta que la velocidad de escape de Venus y la Tierra hace muy difícil que tras un impacto los fragmentos provocados salgan despedidos al espacio. Marte, con una gravedad inferior tiene más posibilidades, de que tras una colisión, fragmentos de su superficie salgan despedidos al espacio.

2. La composición isotópica de los gases hallados en los minerales de los meteoritos SNC es idéntica a la atmósfera marciana analizada por la sondas Viking, y claramente diferente de la terrestre y venusiana.

Es interesante constatar que la edad media de formación de los meteoritos marcianos, no coincide con la de ALH84001. En este caso se estima que cristalizó a partir de magma con una antigüedad de 4.500 millones de años, por lo que sería representativa de la primera corteza rocosa marciana. Esta roca de 1,9 kilogramos de peso esta compuesta de minerales silicatados, trazas de olivinos, algunos óxidos, sulfuros y fosfatos.

Según los análisis, concretamente las dataciones por radiocronología y la presencia de fracturas diversas, se ha estimado que este meteorito sufrió tres impactos como consecuencia de la caída de asteroides a la superficie marciana:

1. El primero hace 4.000 millones años.

2. La datación del segundo es muy controvertida, pues según unas fuentes se produjo hace 3.600 millones años, mientras que según otras, fue más reciente, hace unos 1.400 millones de años

3. El tercero se produjo hace 16 millones de años y fue el que envió a ALH84001 al espacio.

El segundo impacto sería el responsable de la formación de fracturas en las que se desarrollaron minerales secundarios, algunos de los cuales podrían ser el resultado de la actividad biológica. Tras el tercer impacto y su expulsión de Marte, estuvo viajando por el espacio hasta que hace 13.000 años cayó en la Antártida.

Para el estudio de ALH84001 se han utilizado las técnicas más avanzadas del momento. Estos análisis han puesto de relieve diversos detalles, entre los que cabe destacar:

1. Según David S. Mckey y su equipo, las superficies de fractura del meteorito se formaron hace 3.600 millones años y están tapizadas por pequeños discos de carbonatos [(Ca, Mg, Fe)CO3)] de un diámetro de 10 a 100m . Son muy ricas en materia orgánica sobre todo próximas a los glóbulos de carbonatos, compuestos por moléculas de carbono de hidrocarburos aromáticos policíclicos de procedencia extraterrestre, y muy comunes en los meteoritos, aunque los de ALH84001 presentan sutiles diferencias. Según el equipo de D. S. Mckey, estas serían el producto de una actividad orgánica asociada a una actividad biológica de tipo bacteriano, siendo esta última la responsable de los nódulos de carbonatos.

2. Presencia de variabilidad química en los nódulos de carbonatos. Los núcleos de estos son ricos en manganeso, estando rodeados por anillos concéntricos de crecimiento ricos en carbonato de hierro y sulfuro de hierro. Esto denota que las condiciones químicas de oxidoreducción variaron durante su formación, hecho muy poco habitual en el mundo mineral.

3. Los nódulos de carbonatos están asociados a granos de óxido de hierro y pirita de unos 100 nanómetros, muy parecidos a los que se encuentran en sedimentos terrestres y que son sintetizados por las bacterias para orientarse respecto del campo magnético terrestre.

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De los resultados expuestos, es inmediata la pregunta: ¿solo una actividad biológica puede formar los nódulos de carbonatos y los granos de magnetita (oxido de hierro Fe3O4)? Para Mckey la respuesta es afirmativa, aunque otras opiniones apuntan a que procesos no biológicos pueden tener igual resultado. Por otro lado están las figuras veriformes en la superficie de los nódulos reveladas por el microscopio electrónico de barrido. Se ha especulado con la posibilidad de que estas formas sean el vestigio de bacterias marcianas con un tamaño de 100 nanómetros de longitud (una 100 veces más pequeñas que cualquier bacteria terrestre fósil o actual). Esta observación no tiene equivalente terrestre, pero algunas fuentes apuntan al hecho de que tampoco ninguna roca terrestre ha sido estudiada con tanto detalle como ALH84001.

La polémica está servida. El mismo Mckey y su equipo admiten que cada uno de los puntos por separado es francamente discutible, pero según ellos, una visión de conjunto es coherente con una actividad bacteriana fósil. Los detractores afirman que, en realidad, los nódulos de carbonatos son el resultado de reacciones a muy elevada temperatura (mas de 600ºC) entre los silicatos del ALH84001 y un fluido rico en gas carbónico, reacción que podría haberse dado como consecuencia del impacto de un asteroide en la superficie marciana.

 

 

 

HALLEY Nº 18 - 1er SEMESTRE DE 1999 SOCIEDAD ASTRONÓMICA GRANADINA