Por: David Tovar – Geólogo Planetario y Astrobiólogo

A veces venerados, muchas veces incomprendidos e incluso utilizados como objetos de especial valor comercial, los meteoritos hacen parte de la histórica riqueza cultural y científica. Algunos de los meteoritos más famosos del mundo vienen acompañados de historias extraordinarias y los meteoritos marcianos no son la excepción. En el interior de estos fragmentos de la superficie marciana, está contenida gran cantidad de información geoquímica que le permite a los científicos comprender mucho mejor qué ocurre y qué ha ocurrido en la historia del planeta rojo.

Los meteoritos marcianos son de gran interés para los científicos, ya que los minerales que los constituyen, son los mismos que se encuentran en la superficie de Marte; por tal motivo tocar y estudiar directamente un meteorito marciano, es como tocar y estudiar directamente la superficie de nuestro planeta vecino. Artículos científicos recientes, como el publicado por el científico planetario Jinping Hu y colaboradores del Instituto Tecnológico de California (CALTECH por sus siglas en inglés), reportaron que la fuerza requerida para expulsar rocas de la superficie de Marte, que eventualmente llegan a la Tierra como meteoritos, es en realidad mucho menor de lo que se pensaba.

Desde la década de los 40, la búsqueda y estudio de meteoritos se ha incrementado considerablemente alrededor del mundo. De hecho, se han encontrado meteoritos de diferentes orígenes en la superficie terrestre, sin embargo, no fue hasta entrada la década del 70 que Marte fue considerado como una posible fuente de meteoritos, los cuales resultan de material expulsado de la superficie marciana una vez asteroides impactan contra este planeta; en otras palabras, serían como esquirlas espaciales que eventualmente llegan a la Tierra. Esto se dio cuando las mediciones de la atmósfera marciana realizadas por las sondas Viking de NASA coincidieron con los gases atrapados en estas rocas espaciales, por lo que se concluyó que esos meteoritos encontrados en la Tierra, provenían de Marte. A pesar de esto, seguía siendo un enigma cómo estas rocas lograban llegar desde aquel distante cuerpo rocoso hasta nuestro planeta.

Al realizar varios experimentos utilizando cañones de aire de hipervelocidad, el equipo de científicos logró simular la "presión de choque" que las rocas marcianas experimentan al ser expulsadas del planeta; concluyeron que la expulsión de material rocoso de la superficie de Marte al espacio podría ser menos complicado de lo que se pensaba anteriormente.

Para que una roca pueda viajar desde la superficie de Marte, atravesar la atmósfera marciana, salir al casi vacío del espacio, pasar por la atmósfera terrestre y aterrizar en la superficie de la Tierra, debe sobrevivir a temperaturas y presiones extremadamente altas, además de sufrir un “aterrizaje forzoso”.

Hasta que los ingenieros desarrollen una forma de recolectar y lograr retornar a la Tierra muestras de la superficie marciana (como ocurrirá dentro de unos años con las muestras recolectadas por Perseverance, que luego serán enviadas a la Tierra), estos meteoritos son la única manera de estudiar de cerca la composición química y mineralógica de las rocas del planeta rojo. Mientras los meteoritos están siendo analizados, otros investigadores trabajan para entender mejor los impactos en Marte que podrían haber lanzado fragmentos de su superficie al espacio. La pista definitiva resultó ser la formación de un mineral conocido como maskelynita, el cual es un material vítreo que se encuentra en algunos meteoritos y cráteres de impacto. Las muestras típicas son similares en composición al feldespato plagioclasa y regresan a ese mineral cuando se funden y recristalizan. La presencia de este mineral en una roca puede ofrecer indicios sobre las presiones a las que ha sido expuesta, las cuales son usualmente superiores a 20 GPa. 

Algunos experimentos evidenciaron que el mineral plagioclasa se transforma en maskelynita a una presión de choque de 30 gigapascales (GPa), lo que equivale a 300,000 veces la presión atmosférica al nivel del mar en la Tierra. Considerando que nuestro cuerpo está habituado al equivalente de 1 atmósfera de presión, estos valores de presión durante el impacto es un valor considerablemente alto. (una gran presión de impacto sin duda). Sin embargo, estos experimentos previos usaban ondas de choque que rebotaban en una cámara de acero, lo que no representa con precisión lo que sucede en Marte durante un impacto. Los actuales experimentos utilizados por Hu y colaboradores, al no usar la cámara de acero sino materiales similares a los de la superficie marciana, descubrieron que la transición de plagioclasa a maskelynita ocurre a solo 20 GPa.

Lograr simular el impacto de material marciano con la superficie de la Tierra ha sido un reto, ya que se debieron lanzar rocas intactas de la superficie de Marte (meteoritos marcianos recuperados en la Tierra) sometiéndolas a 30 GPa. El hecho de haber encontrado que solo se necesitan 20 GPa en vez de 30 GPa para formar este mineral vítreo (maskelynita), indica una diferencia notable que cambia nuestra concepción sobre el mecanismo por el cual este material rocoso de la superficie marciana llega a la Tierra.

Los resultados coinciden con observaciones de otros minerales de alta presión en meteoritos, que apoyan la idea de que los meteoritos marcianos experimentan presiones de choque inferiores a 30 GPa al ser expulsados de Marte. Con estos nuevos parámetros de presión de choque, los científicos podrían eventualmente rastrear los meteoritos marcianos hasta los impactos gigantes que los lanzaron al espacio.

ALH 84001 es un meteorito descubierto en diciembre de 1984 en la Antártida por una expedición estadounidense dedicada a la búsqueda de este tipo de cuerpos. Cuando lo encontraron, ALH 84001 pesaba alrededor de 2 kilos (1.93 kilogramos), tenía una forma similar a un ladrillo redondeado o una papa grande, con unas dimensiones aproximadas de 15 cm de largo por 10 cm de ancho y 7 cm de alto, y estaba parcialmente cubierto por una capa de vidrio negro,como si hubiera sido sumergido en alquitrán. Este vidrio, conocido como corteza de fusión, se forma en todos los meteoritos cuando atraviesan la atmósfera terrestre y se queman. ALH 84001 tenía un tono verde en su interior, lo que entusiasmó mucho a los miembros de la expedición, ya que podría indicar presencia de minerales ricos en hierro y magnesio posiblemente alterados por la presencia de agua en estado líquido. Sin embargo, al analizar las muestras en el laboratorio con mucho más detalle, se evidenció que el interior de ALH 84001 se veía más gris que verde, algo mucho más común en minerales ricos en hierro y magnesio no alterados por agua.

ALH 84001 se formó originalmente a partir de lava fundida hace unos 4.5 mil millones de años, lo que se denomina su edad ígnea, y posiblemente provenga de un antiguo volcán de Marte. Si le preguntamos a los geólogos sobre este meteorito y su composición mineralógica, ALH 84001 sería clasificada como una roca ígnea, similar a muchas otras que se cristalizaron a partir de lava en el interior de la Tierra. Sin embargo, un análisis más cuidadoso muestra que ALH 84001 también es parecido a un grupo importante de meteoritos ígneos llamados diogenitas, por lo tanto fue clasificado como uno de ellos hasta 1994, cuando se reconoció que su origen era marciano, gracias al estudio de isótopos de oxígeno.

Mucho tiempo después de que ALH 84001 se cristalizara a partir de la lava fundida y se enfriara, hace aproximadamente 4.000 millones de años, fue nuevamente sometido a un fuerte calentamiento y deformación debido a un impacto significativo. Este calentamiento e impacto probablemente fueron por la colisión cercana con un asteroide. Tiempo después de este impacto, tal vez hace unos 3.600 millones de años, un tipo de líquido fluyó a través de ALH 84001 y depositó pequeñas esferas de minerales de carbonato, material que puede tambien estar asociado a proceso biogénicos, es decir, por acción biológica. 

Este meteorito fue tema de álgido debate, ya que se encontraron estructuras similares a microfósiles, lo cual dio a interpretaciones asociadas con la presencia pasada de vida en  Marte. Sin embargo, luego de varios estudios, se evidenció que se trataban realmente de estructuras formadas por precipitación de carbonatos, descartando así la posibilidad de vida pasada en Marte. Sin embargo, la búsqueda de vida en oros planetas y lunas del sistema solar, es un objetivo principal de varias misiones espaciales actuales, tales como Mars 2020 y el rover Perseverance.

En las salas interactivas del Planetario de Bogotá podrán responder preguntas sobre este tipo de materiales que viajan a través del espacio para luego impactar la Tierra; convirtiéndose en pistas que nos permitan investigar sobre la vida en otros lugares del sistema solar. Además, en nuestro show en vivo ‘Mundos posibles’, haremos viajes a través de los cuerpos planetarios de interés astrobiológico, como Marte.