El rover Curiosity de la NASA ha encontrado sedimentos en Marte asociados a un lago de agua líquida de hace 3.500 millones de años. Sin embargo, la ausencia de carbonatos indica que la atmósfera marciana primitiva tenía unos niveles de CO2 tan bajos que el agua debería estar congelada. Los científicos buscan ahora posibles explicaciones a este misterio.

Las concentraciones de CO2 en la atmósfera primitiva de Marte, hace 3.500 millones de años, eran demasiado bajas para que, en zonas como el cráter Gale, en el ecuador del planeta rojo, se depositaran sedimentos como los encontrados por el rover Curiosity de la NASA. Así lo revela esta semana en la revista PNAS un equipo de investigadores de la NASA, junto al investigador Alberto Fairén del Centro de Astrobiología (mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).

El terreno que está analizando Curiosity desde 2012 está compuesto fundamentalmente por secuencias sedimentarias depositadas en el fondo de un antiguo lago, que contienen minerales como arcillas o sulfatos, lo que indica que la superficie primitiva estuvo en contacto con agua líquida. Pero el agua en ese estado requiere de una temperatura superficial proporcionada por un mínimo de CO2 en la atmósfera, y esto no parece que se cumpliera en los comienzos de Marte, según los datos del rover. Curiosity no ha encontrado carbonatos, lo que confirma los estudios de todas las sondas anteriores: los carbonatos son muy escasos en la superficie de Marte y, por tanto, el contenido de CO2 en la atmósfera era muy bajo.

En concreto, el análisis directo de muestras sobre la superficie marciana llevado a cabo por los investigadores demuestra que el nivel de CO2 en la atmósfera en el momento en que se depositaron los sedimentos de Gale era entre 10 y 100 veces inferior al mínimo requerido para que la temperatura en superficie estuviera por encima del punto de congelación del agua líquida. En la Tierra, los depósitos de carbonatos se forman en el fondo de los lagos y los mares al interaccionar el CO2 de la atmósfera con el agua líquida. El dióxido de carbono es un gas capaz de generar un potente efecto invernadero y, por lo tanto, de calentar el planeta.

“No tenemos una respuesta definitiva a este problema”, reconoce Fairén a Sinc. “Por un lado, los datos geomorfológicos y sedimentarios de Curiosity apuntan a la formación de un lago bajo un clima no muy frío hace 3.500 millones de años; pero por otro, la concentración de CO2 en esos mismos sedimentos revela una atmósfera demasiado tenue como para generar un efecto invernadero suficiente como mantener ese clima no frío”.

Para resolver esta contradicción los autores apuntan, de momento, dos posibles explicaciones: “Una es que todavía no hayamos desarrollado los modelos climáticos adecuados para explicar las condiciones ambientales de Marte al principio de su historia –dice Fairén–. En este caso, tenemos que continuar refinando nuestros modelos atmosféricos, porque es posible que se nos esté escapando algún factor importante que hubiera podido permitir temperaturas más altas en Marte a pesar de la baja concentración de CO2”.

“La segunda opción, más razonable –subraya–, es que las secuencias sedimentarias de Gale se formaran en realidad en un clima muy frío. La alternativa de que fuera un lago glaciar, como ya hemos apuntado en estudios anteriores, está siendo considerada seriamente. Seguiremos atentos para intentar identificar huellas de procesos glaciares y periglaciares a lo largo del trayecto de Curiosity”.

Según los científicos, la imagen que mejor describiría Gale en los inicios de Marte sería ese lago glaciar, rodeado por enormes masas de hielo, que estaría parcial o estacionalmente helado. El entorno sería similar al Ártico canadiense o a Groenlandia hoy en día. Además, aunque dominara el hielo, también pudo haber agua líquida en abundancia. La formación de arcillas y sulfatos se habría dado en lugares y momentos específicos, estacionalmente o en lagos de agua líquida cubiertos por una capa de hielo.

"Este trabajo plantea una contradicción que nace de los datos de Curiosity y que deberemos responder con más investigaciones en el futuro", señala Fairén, que concluye: "Por eso precisamente es un gran avance: la ciencia es una serie de preguntas, no un catálogo de respuestas".