Imágenes del Planeta Rojo tomadas por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.(Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.)
Las condiciones necesarias para que se produzca la fotosíntesis en Marte podrían existir bajo la superficie de hielo polvoriento en las latitudes medias del Planeta Rojo, según sugiere una nueva investigación.
La fotosíntesis es el proceso por el que los seres vivos, como las plantas, las algas y las cianobacterias, crean energía química. Requiere agua y luz y genera la mayor parte del oxígeno de la atmósfera terrestre. El nuevo estudio sugiere que una capa de hielo lo suficientemente gruesa en Marte podría filtrar la dura radiación del sol pero también permitir el paso de suficiente luz solar para la fotosíntesis, creando las llamadas «zonas habitables radiativas.»
Al igual que la fotosíntesis necesita justo la luz adecuada para llevarse a cabo, estos resultados deben verse con la luz adecuada. Aunque no sugieren que exista vida en Marte actualmente o que haya existido alguna vez en la historia del Planeta Rojo, los resultados dan a los científicos que participan en esta búsqueda en curso una idea de dónde buscar.
«No estamos afirmando que hayamos encontrado vida en Marte, sino que creemos que las exposiciones de hielo marciano polvoriento en las latitudes medias representan los lugares más fácilmente accesibles para buscar vida marciana en la actualidad», declaró a universeexpedition.com el líder de la investigación, Aditya Khuller, investigador postdoctoral del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
La Tierra frente a Marte: Encuentra la diferencia
Tanto la Tierra como Marte se encuentran en la llamada «zona habitable» del Sol, la región alrededor de una estrella en la que las temperaturas son las adecuadas para que exista agua líquida en la superficie de un planeta. Sin embargo, mientras que el 71% de la superficie de la Tierra está cubierta de océanos de agua líquida, Marte parece ser un paisaje mayoritariamente seco.
Observaciones de misiones a Marte como los robots Curiosity y Perseverance han demostrado que no siempre fue así. Las características geológicas exploradas por estos robots, como lechos de lagos secos y afluentes de ríos, indican que el agua líquida recorrió las vistas del Planeta Rojo hace miles de millones de años. Además, las misiones que sobrevuelan Marte, como la Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, han encontrado hielo de agua en Marte, a menudo en regiones inesperadas.
Los científicos creen que Marte perdió su agua líquida hace miles de millones de años, cuando su campo magnético se desvaneció (la magnetosfera de la Tierra sigue funcionando) y su atmósfera desapareció en su mayor parte. Esto significaba que había poco que impidiera que el agua evaporada se perdiera en el espacio. La falta de una atmósfera densa también significa que el Marte moderno es bombardeado por la dura radiación ultravioleta del sol, que es mortal para los seres vivos y destruye las moléculas complejas necesarias para la vida.
Una imagen del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA de varios barrancos en la región marciana Terra Sirenum. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona).
«A diferencia de la Tierra, Marte carece de un escudo protector de ozono, por lo que hay un 30% más de radiación ultravioleta dañina en la superficie en comparación con nuestro planeta», dijo Khuller. «Por lo tanto, en Marte, es más probable que las zonas donde podría producirse la fotosíntesis se encuentren dentro de hielo polvoriento porque el hielo polvoriento suprayacente bloquea la radiación ultravioleta dañina en la superficie de Marte, y el agua líquida es altamente inestable en la superficie de Marte debido a su atmósfera seca.»
Mediante simulaciones por ordenador, el equipo descubrió que el hielo polvoriento de Marte puede fundirse desde el interior y que el hielo suprayacente protege el agua líquida del subsuelo de la evaporación en la seca atmósfera marciana.
«Así pues, los dos ingredientes clave para la fotosíntesis pueden estar presentes dentro del hielo marciano polvoriento en las latitudes medias», añadió Khuller. «La fotosíntesis requiere cantidades adecuadas de luz solar y también de agua líquida para producirse. Dos simulaciones previas independientes de nieve marciana densa descubrieron que la fusión bajo la superficie puede ocurrir en las latitudes medias marcianas hoy en día si pequeñas cantidades de polvo (menos del 1%) están presentes dentro de la nieve.
«Al descubrir hace unos años hielo polvoriento expuesto dentro de paquetes de nieve polvorienta enterrados asociados a barrancos marcianos, existe un mecanismo para que se fundan bajo la superficie y formen agua líquida subsuperficial poco profunda.»
Una imagen del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA de un barranco en la región marciana Dao Vallis. (Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona).
Khuller explicó que el equipo descubrió que, en el caso del hielo polvoriento expuesto, el hielo suprayacente puede bloquear la dañina radiación ultravioleta de la superficie de Marte. Este hielo también permite que penetre suficiente radiación solar por debajo de la superficie del hielo para que se produzca la fotosíntesis.
Las profundidades a las que se encuentran estas zonas habitables dependen de la cantidad de polvo que haya en el hielo. Las simulaciones del equipo demostraron que un hielo muy polvoriento bloquearía demasiada luz solar. Sin embargo, el hielo con entre un 0,01% y un 0,1% de polvo permitiría la existencia de una zona radiativa a una profundidad de entre 5 y 38 centímetros. El hielo menos «contaminado» permitiría la existencia de una zona radiativa más profunda y amplia a una profundidad de entre 2,2 y 3,1 metros (7 pies y 10 pies).
El equipo cree que las regiones polares de Marte, donde se encuentra la mayor parte de su hielo, serían demasiado frías para que existieran estas zonas habitables radiativas debido a la falta de fusión subsuperficial. Esta fusión sería más probable en las zonas de latitud media del Planeta Rojo.
Evidencia de la Tierra: Agujeros formados por crioconita en el glaciar Matanuska de Alaska en 2012. (Crédito de la imagen: Kimberly Casey)
La teoría del equipo tiene cierto apoyo, en forma de pruebas observacionales procedentes no de Marte, sino de nuestro planeta.
«Me sorprendió descubrir que existen análogos potencialmente similares para la vida dentro del hielo en la Tierra que contiene polvo y sedimentos», añadió Khuller. «Se llaman ‘agujeros de crioconita’ y se forman cuando el polvo y los sedimentos que están encima del hielo se funden en él porque son más oscuros que el hielo».
Una vez dentro del hielo cada verano, continuó el investigador, se forma agua líquida alrededor del polvo oscuro del interior del hielo debido al calentamiento por la luz solar, aunque el hielo de encima esté congelado, como una tapa. Esto ocurre porque el hielo es translúcido, lo que permite que la luz solar penetre por debajo de la superficie.
«En la Tierra se han encontrado microorganismos que viven en estos hábitats subsuperficiales poco profundos», explica Khuller. «Los microorganismos suelen permanecer inactivos en invierno, cuando no hay suficiente luz solar para formar agua líquida dentro del hielo polvoriento».
Por supuesto, nada de esto significa que la vida fotosintética exista en Marte o que alguna vez existió. Pero es intrigante y podría estimular nuevas investigaciones sobre la posible existencia de zonas habitables radiativas subsuperficiales en el Planeta Rojo.
«Estoy trabajando con un equipo de científicos para desarrollar simulaciones mejoradas sobre si el hielo polvoriento podría estar derritiéndose hoy en Marte, dónde y cuándo», concluyó Khuller. «Además, estamos recreando algunos de estos escenarios de hielo polvoriento en un entorno de laboratorio para examinarlos con más detalle».
La investigación del equipo se publicó en línea hoy (17 de octubre) en la revista Nature Communications Earth & Environment.
