Según el científico del proyecto de MSL, John Grotzinger:
“La esperanza es que podamos encontrar alguna señal de un proceso biológico. La promesa es que MSL proporcionará una nueva perspectiva de la evolución ambiental comparativa de las primeras etapas de Marte y la Tierra. Solo eso es un premio valioso”.
Fuente:
Laboratorio de ciencia de Marte Misión e investigación científica
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por John Grotzinger (MSL Project Scientist), y otros
http://www.springerlink.com/cont…
( El texto completo es acceso abierto )La exploración de Marte nunca ha sido más activa que en este momento. […]
Actualmente en funcionamiento y futuras misiones potenciales a Marte. Esta arquitectura del programa proporciona un alto grado de sinergia y influencia científica entre las misiones. MSL se beneficiará de misiones anteriores y concurrentes
[…] La conclusión resumida de todos estos descubrimientos es que la superficie de Marte ha sido transformada por las interacciones con el agua a lo largo de su historia. Esto es emocionante para la ciencia, pero también tranquiliza a los funcionarios del Programa de Marte que adoptaron la estrategia de “seguir el agua”. Esta estrategia ha funcionado bien y la comunidad de la ciencia planetaria es más rica por ello. En este punto, una pregunta natural es: “¿Qué sigue?”
Habitabilidad y Conservación.
Mars Science Laboratory (MSL) fue diseñado para abordar esta pregunta y emprenderá la búsqueda de ambientes habitables pasados y presentes en el cráter Gale. En términos generales, un entorno habitable es aquel que tiene agua líquida, una fuente de carbono (para permitir el metabolismo del organismo) y una fuente de energía (para alimentar el metabolismo del organismo); en otras palabras, los ingredientes esenciales para la vida tal como la conocemos. Tierra. Buscar estos ingredientes esenciales en nuestro planeta vecino más cercano constituye un próximo paso lógico en el objetivo final de buscar vida en otros lugares de nuestro sistema solar y más allá.Para ser claros, MSL no es una misión de detección de vida y no tiene capacidad para detectar procesos vitales existentes que traicionarían el metabolismo microbiano actual. Tampoco tiene la capacidad de visualizar microorganismos o sus equivalentes fósiles. Sin embargo, MSL tiene la capacidad de detectar moléculas orgánicas complejas en rocas y suelos. Si están presentes, estos podrían ser de origen biológico, pero también podrían reflejar la afluencia de meteoritos carbonosos. Más indirectamente, MSL tendrá la capacidad analítica de probar otras biosignaturas menos únicas, específicamente, la composición isotópica de carbono inorgánico y orgánico en rocas y suelos, concentraciones y abundancias particulares elementales y mineralógicas, y los atributos de texturas de roca inusuales. El principal desafío para establecer una firma biológica es encontrar patrones, ya sean químicos o de textura, que no se explican fácilmente mediante procesos físicos (Knoll 2003). MSL también podrá evaluar la concentración y la composición isotópica de gases atmosféricos potencialmente biogénicos, como el metano, que pueden estar presentes en la atmósfera moderna (Atreya et al. 2007; Mumma et al. 2009). Sin embargo, en comparación con las misiones actuales y pasadas que se han apuntado para encontrar evidencia de agua pasada o presente, la tarea de buscar ambientes habitables es significativamente más difícil. Principalmente, esto se debe a que se desconoce en qué grado se conservaría el carbono orgánico en la superficie marciana, incluso si se produjera en abundancia. El carbono orgánico es un compuesto reducido y se espera que tenga una vida útil corta dado que se sabe que el ambiente de la superficie marciana actual contiene una variedad de oxidantes (Hunten 1979; Sumner 2004; Navarro-Gonzalez et al. 2003). Además, muchos entornos diagenéticos, donde la mayoría de las biosignaturas entran en el registro de la roca al recubrirse de minerales estables, involucran la circulación de fluidos oxidantes que podrían descomponer la materia orgánica. Por lo tanto, la MSL enfrentará un gran desafío: tanto los procesos modernos de intemperismo (incluido el daño por radiación) como los procesos diagenéticos antiguos podrían conspirar para inhibir la preservación de la materia orgánica.
Si utilizamos el registro geológico temprano de la Tierra como una guía para la predicción de la conservación de la bioigna en las antiguas rocas marcianas para ser muestreadas por MSL, entonces debemos prepararnos para ser pacientes. Suponiendo que los microbios estuvieran presentes en Marte, también tendremos que centrarnos en estrategias de exploración muy específicas y sistemáticas. Los científicos que trabajaron en el registro terrestre de los primeros años de vida reconocieron hace mucho tiempo estudiar esas rocas cuyo carácter de preservación maximiza las posibilidades de éxito. La exploración paleontológica es sumamente sensible a los procesos diagenéticos que controlan la conservación y, paradójicamente, las características (agua, gradientes de calor, productos químicos y luz, y también el suministro de oxidantes) que hacen que muchos entornos sean habitables también hacen que sean destructivos para la biosignación. preservación. Sin embargo, aunque los entornos más habitables destruyen los materiales orgánicos, existen circunstancias excepcionales que facilitan la conservación espectacular; estas a menudo involucran condiciones geoquímicas que favorecen una mineralización muy temprana. Se sabe que la sílice autógena, el fosfato, la arcilla, el sulfato y, con menos frecuencia, la precipitación de carbonatos promueven la conservación de la bioigna cuando todos los demás factores, como las condiciones ambientales redox, son iguales (Fig. 2).
Las rocas sedimentarias de miles de millones de años en la Tierra forman el principal depósito de datos geoquímicos y texturales que permiten determinar la habitabilidad en la Tierra joven. Para descubrir compuestos orgánicos conservados, los estudios de campo deben centrarse cuidadosamente en las sucesiones de rocas en capas que muestran evidencia de acumulación en entornos subacuáticos, y donde se ha producido una precipitación muy temprana de minerales como sílice, carbonato, sulfato, arcilla o fosfato. Afloramiento de Formación Tumbiana de 2,7 mil millones de años, Australia Occidental, 2007
Por lo tanto, si MSL tiene éxito en la detección de compuestos orgánicos, esto requerirá un ambiente habitable que también favorezca la preservación de los compuestos orgánicos. Esta búsqueda se puede optimizar siguiendo una estrategia de exploración que se centra en la búsqueda de ventanas de conservación. Debemos ser guiados pero no limitados por nuestra experiencia terrestre, para que no olvidemos que Marte puede tener sus propias condiciones paleoambientales únicas favorables para la preservación de compuestos orgánicos y otras posibles biosignaturas. La tarea de MSL será identificar las características de estos entornos y dónde se pueden encontrar.
Registros Ambientales
Un punto esencial que la Tierra también nos enseña es que en la búsqueda de signos de vida temprana, un resultado nulo no siempre es una decepción. Todo lo que pueda perderse en términos de información sobre posibles marcadores paleobiológicos puede obtenerse con una recompensa igualmente rica en los procesos y la historia de la evolución ambiental temprana. Los estudios del registro sedimentario precámbrico de la Tierra han revelado cambios seculares en el estado de oxidación, la química ácido-base y la secuencia de precipitación de minerales en los océanos y la atmósfera (Des Marais 2001; Knoll 2003; Hazen et al. 2008). El conocimiento de una historia ambiental igualmente informativa también se puede descubrir en Marte. El camino evolutivo de los ambientes de superficie en un planeta similar a la Tierra que carecía de una biosfera haría una comparación altamente deseable con la Tierra para comprender mejor los aspectos únicos de la historia de nuestro propio planeta. Estos registros de la historia ambiental también están incrustados en los mismos tipos de rocas y minerales que también pueden preservar las tarjetas de visita de la biología. Por lo tanto, una misión de MSL que se centre en comprender los mecanismos de preservación de la bioigna potencial también asegurará que capturemos el registro de los procesos e historia ambientales marcianos tempranos.Este enfoque mantiene la esperanza y la promesa del Laboratorio de Ciencia de Marte. La esperanza es que podamos encontrar alguna señal de un proceso biológico. La promesa es que MSL ofrecerá una nueva perspectiva de la evolución ambiental comparativa de las primeras etapas de Marte y la Tierra. Solo eso es un valioso premio. MSL fue diseñado específicamente para este propósito y el equipo de MSL tiene mucho a su favor: los veteranos de años de operaciones anteriores del rover impregnan los equipos de ingeniería y ciencia; la toma de decisiones estratégicas ya se ha beneficiado de los impresionantes conjuntos de datos de imágenes de alta resolución obtenidos por la cámara HiRISE en MRO, aplicados a la evaluación del terreno relacionado con la conducción en el cráter Gale y al refinamiento de los objetivos científicos; y el propio rover será el robot más capaz jamás enviado a la superficie de otro planeta. La carga útil de MSL se montó específicamente con el fin de realizar una evaluación ambiental (y paleoambiental).
El sitio de aterrizaje del cráter Gale le da a MSL una buena ventaja en la búsqueda de ambientes habitables pasados que podrían preservar los indicadores paleoambientales. Si bien cada uno de los cuatro sitios finales de desembarque tenía sus propias fortalezas particulares, todos compartían en común dos atributos muy importantes: evidencia definitiva de la presencia anterior de agua vista por características mineralógicas o morfológicas (o ambas), y la presencia de prominentes Secuencias estratigráficas, de cientos a miles de metros de espesor en algunos casos, sugestivas de rocas sedimentarias (Fig. 3). Las cuentas históricas de la evolución planetaria se registran en gran parte en su registro de rocas, y los procesos que operan en una superficie planetaria tienen el potencial de crear un registro de rocas sedimentarias. Esto es importante porque nuestra experiencia en la Tierra muestra que los sedimentos y las rocas sedimentarias pueden preservar proxies de alta resolución de procesos climáticos, tectónicos y biológicos presentes y pasados, así como proporcionar el archivo dominante de los principales eventos en la evolución de la Tierra. Las rocas sedimentarias precipitadas del agua son particularmente importantes porque incorporan señales de variabilidad isotópica y elemental que se relacionan con los procesos geoquímicos y biogeoquímicos, expresados a escalas locales y globales. Aunque otros tipos de rocas, como los depósitos hidrotérmicos dentro de terrenos volcánicos, también tienen potencial para ser tanto habitable como favorable para la preservación de firmas biológicas, la experiencia terrestre muestra que las rocas sedimentarias son el medio preferido para la preservación tanto de las firmas biológicas como de los registros ambientales globales. Teniendo en cuenta todos estos factores, el MSL Science Team y el MSL Project Science Group (PSG) prefirieron el cráter Gale como el sitio más adecuado para la investigación científica de MSL. Estas consideraciones se basaron en años de estudio de conjuntos de datos sin precedentes antes de la llegada de MRO en 2006.
Las imágenes de HiRISE de los cuatro sitios de aterrizaje finalistas de MSL incluyen: ( a ) Cráter Eberswalde. Los estratos mostrados están cerca de la base de un depósito delta; ( b ) cráter de Holden. Los estratos mostrados también representan depósitos de inundación inferidos; ( c ) Mawrth Vallis. Los estratos que se muestran están cerca de la parte superior de un depósito de varios cientos de metros de espesor y conservan la transición de los filosilicatos de hierro y magnesio (tono más oscuro) a los filosilicatos ricos en aluminio (tono más claro); ( d ) Cráter Gale. Los estratos que se muestran están cerca de la base de una sucesión de 5 kilómetros de espesor. Los estratos de Gale también contienen depósitos de sulfato intercalados. Todas las barras de escala son 100 m. Arriba a la izquierda (cráter Eberswalde), PSP_001336_1560 (para su información, esta imagen se gira de manera que el norte está abajo); Arriba a la derecha (cráter Holden), PSP_001666_1530; Abajo a la izquierda (Mawrth Vallis), PSP_005964_2045; Abajo a la derecha (cráter Gale), PSP_006855_1750. Imágenes cortesía de NASA / JPL / U. Arizona
Si bien la naturaleza precisa de las interacciones geoquímicas entre la corteza marciana, la hidrosfera y la atmósfera ocuparán a los científicos planetarios durante los próximos años, MSL proporcionará el primer paso hacia una comprensión más detallada de los procesos clave y las transiciones ambientales, y su relevancia para la evaluación. Habitabilidad microbiana y el potencial de conservación de posibles biosignaturas y proxies ambientales. La medición de los primeros registros estratigráficos a largo plazo y de alta resolución de procesos ambientales tempranos en el cráter Gale cumpliría la promesa de MSL.
Vale la pena leer todo el periódico.
Yo añadiría a esto:
Los exploradores anteriores eran geólogos de campo de robots (personas con un martillo, una cámara y una lente de mano). 5 kg de carga científica total. Este rover es como un laboratorio sobre ruedas. Lleva versiones minituarizadas de máquinas que llenarían el sótano del departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarios de una universidad. 80 kg de carga científica total.
No sabemos qué encontraremos en el cráter Gale, es una misión de exploración, así que aquí hay un ejemplo de la Tierra de la diferencia que puede hacer este aumento en la capacidad. En 1980, Alvarez y Alvarez descubrieron la capa global de iridio que se forma a partir de fragmentos del asteroide que mató a los dinosaurios. Los rovers más viejos podrían haber encontrado esa capa y notado que algo era extraño. El nuevo rover podría confirmar el origen extraterrestre y hacer un análisis detallado de los cambios en el contenido de materia orgánica antes y después del evento de extinción.
El nuevo sistema de aterrizaje más la capacidad de “ir a” del rover nos permite ir a un sitio científicamente emocionante por primera vez. Los afloramientos rocosos más interesantes en Marte se encuentran en terrenos escarpados. Ningún sistema de aterrizaje anterior podría hacer frente a un objetivo como Gale Crater, que tiene un área de aterrizaje plana y angosta intercalada entre una montaña de sulfato + arcilla y un borde de cráter en bruto. Se necesitaba una entrada guiada para asegurarse de que el vehículo no se estrellara en la montaña. La zona de aterrizaje en sí no es una prioridad científica, pero la fuente de energía de plutonio de Curiosity permite que el rover salga de la zona de aterrizaje y suba la montaña. Nuevamente, los rovers anteriores tardarían años en salir del área de aterrizaje.