Curiosity Troba Pistes Sobre el Fred i Antic Mart Enterrades a les Roques.
A l'estudiar els elements químics a Mart avui en dia, inclosos el carboni i l'oxigen, els científics poden treballar cap enrere per reconstruir la història d'un planeta que alguna vegada va tenir les condicions necessàries per albergar vida.
Teixir aquesta història, element per element, des d'aproximadament 225 milions de quilòmetres de distància és un procés minuciós. Però els científics no són de l'tipus que es pugui dissuadir fàcilment. Els sondes espacials i els rovers a Mart han confirmat que el planeta alguna vegada va tenir aigua líquida, gràcies a pistes que inclouen llits de rius secs, costes antigues i química de superfície salada. Utilitzant el rover Curiosity de la NASA, els científics han trobat evidències de llacs longeus. També van desenterrar compostos orgànics, o components químics de la vida. La combinació d'aigua líquida i compostos orgànics obliga els científics a seguir buscant a Mart signes de vida passada o present.
Tot i la temptadora evidència trobada fins ara, la comprensió dels científics de la història marciana encara s'està desenvolupant, amb diverses preguntes importants obertes per a debat. D'una banda, era l'antiga atmosfera marciana prou gruixuda com per mantenir el planeta càlid i, per tant, humit, durant el temps necessari per germinar i nodrir la vida? I els compostos orgànics: són signes de vida o de química que ocorre quan les roques marcianes interactuen amb l'aigua i la llum solar?
No obstant això, el cicle de l'carboni segueix passant i segueix sent important perquè no només ajuda a revelar informació sobre el clima antic de Mart ", diu Paul Mahaffy, investigador principal de SAM i director de la Divisió d'Exploració de el Sistema Solar de la NASA a Goddard. "També ens mostra que Mart és un planeta dinàmic on estan circulant elements que són els blocs de construcció de la vida tal com la coneixem".
Després que Curiosity va introduir mostres de roca i pols en SAM, el laboratori va escalfar cadascuna a gairebé 900 º C per alliberar els gasos al seu interior. A l'observar les temperatures de forn que alliberaven CO2 i oxigen, els científics podien determinar de quin tipus de minerals provenien dels gasos. Aquest tipus d'informació els ajuda a comprendre com s'està ciclant el carboni a Mart.
Diversos estudis han suggerit que l'atmosfera antiga de Mart, que conté principalment CO2, pot haver estat més gruixuda que la de la Terra en l'actualitat. La major part s'ha perdut en l'espai, però alguna es pot emmagatzemar en roques a la superfície de la planeta, particularment en forma de carbonats, que són minerals fets de carboni i oxigen. A la Terra, els carbonats es produeixen quan el CO2 de l'aire s'absorbeix en els oceans i altres cossos d'aigua i després es mineralitza en roques. Els científics pensen que el mateix procés va ocórrer a Mart i que podria ajudar a explicar el que li va passar a l'atmosfera marciana.
No obstant això, les missions a Mart no han trobat suficients carbonats en la superfície per suportar una atmosfera espessa.
No obstant això, els pocs carbonats que SAM va detectar revelar alguna cosa interessant sobre el clima marcià a través dels isòtops de carboni i oxigen emmagatzemats en ells. Els isòtops són versions de cada element que tenen masses diferents. A causa de que diferents processos químics, des de la formació de roques fins a l'activitat biològica, utilitzen aquests isòtops en diferents proporcions, les proporcions d'isòtops pesats a lleugers en una roca proporcionen als científics pistes sobre com es va formar la roca.
En alguns dels carbonats que va trobar SAM, els científics van notar que els isòtops d'oxigen eren més lleugers que els de l'atmosfera marciana. Això suggereix que els carbonats no es van formar fa molt de temps simplement pel CO2 atmosfèric absorbit en un llac. Si ho haguessin fet, els isòtops d'oxigen en les roques haurien estat una mica més pesats que els de l'aire.
Si bé és possible que els carbonats es van formar molt d'hora en la història de Mart, quan la composició atmosfèrica era una mica diferent del que és avui, Franz i els seus col·legues suggereixen que els carbonats probablement es van formar en un llac gelat. En aquest escenari, el gel podria haver aspirat isòtops pesats d'oxigen i deixar els més ligerps per formar carbonats més tard. Altres científics del Curiosity també han presentat evidències que suggereixen que llacs coberts de gel podrien haver existit en el Cràter Gale.
La baixa abundància de carbonats a Mart és desconcertant, diuen els científics. Si no hi ha molts d'aquests minerals en el Cràter Gale, potser l'atmosfera inicial va ser més prima del que es preveia. O potser una mica més està emmagatzemant el carboni atmosfèric que falta.
Amb base en la seva anàlisi, Franz i els seus col·legues suggereixen que alguna cosa de carboni podria ser segrestat en altres minerals, com els oxalats, que emmagatzemen carboni i oxigen en una estructura diferent a la dels carbonats. La seva hipòtesi es basa en les temperatures a les que es van alliberar CO2 d'algunes mostres dins de SAM, massa baixes per als carbonats, però adequades per als oxalats, i en les diferents proporcions d'isòtops de carboni i oxigen que els científics van veure en els carbonats .
Els oxalats són el tipus més comú de mineral orgànic produït per les plantes a la Terra. Però els oxalats també es poden produir sense biologia. Una manera és a través de la interacció de el CO2 atmosfèric amb els minerals superficials, l'aigua i la llum solar, en un procés conegut com fotosíntesi abiòtica. Aquest tipus de química és difícil de trobar a la Terra perquè hi ha abundant vida aquí, però l'equip de Franz espera crear una fotosíntesi abiòtica en laboratori per determinar si realment podria ser responsable de la química de l'carboni que estan veient en el Cràter Gale.
A la Terra, la fotosíntesi abiòtica pot haver aplanat el camí per a la fotosíntesi entre algunes de les primeres formes de vida microscòpiques, de manera que trobar-la en altres planetes interessa als astrobiólogos.Fins i tot si resulta que la fotosíntesi abiòtica va bloquejar una mica de carboni de l'atmosfera en roques al Cràter Gale, a Franz i els seus col·legues els agradaria estudiar el sòl i la pols de diferents parts de Mart per entendre si els seus resultats de l'Cràter Gale reflecteixen una imatge global. És possible que algun dia tinguin l'oportunitat ncluso si resulta que la fotosíntesi abiòtica va bloquejar una mica de carboni de l'atmosfera en roques al Cràter Gale, a Franz i els seus col·legues els agradaria estudiar el sòl i la pols de diferents parts de Mart per entendre si els seus resultats de l'Cràter Gale reflecteixen una imatge global. És possible que algun dia tinguin l'oportunitat de fer-ho. El rover Perseverance de la NASA, que es llançarà a Mart entre juliol i agost de 2020, planeja recollir mostres en el Cràter Jezero per a un possible retorn als laboratoris a la Terra.