Exploración de Marte: Objetivos científicos

Determinar si alguna vez surgió vida en Marte

Condiciones necesarias para que prospere la vida

En la Tierra, todas las formas de vida necesitan agua para sobrevivir. Si alguna vez la vida evolucionó en Marte, es probable que lo hiciera en presencia de una fuente de agua duradera. Por ello, nuestra búsqueda de evidencia de vida en Marte se centra en zonas donde el agua líquida fue estable alguna vez: debajo de la superficie donde todavía podría existir, o en los actuales “puntos críticos” donde las fuentes hidrotermales (como las de Yellowstone) podrían ser habitables. Los datos procedentes de diversas misiones de la NASA a Marte sugieren la presencia de agua líquida justo debajo de la superficie en lugares aislados, así como de hielo de agua en los polos marcianos. Las misiones a Marte también buscan fuentes de energía distintas a la luz solar, ya que la vida en la superficie de Marte es improbable debido a que los “superóxidos” descomponen las moléculas orgánicas (con base de carbono) que constituyen la base de la vida. En la Tierra encontramos vida en muchos lugares sin luz solar: en las oscuras profundidades oceánicas, en el interior de las rocas y a gran profundidad debajo de la superficie. La energía química y la geotérmica, por ejemplo, también son fuentes de energía para las formas de vida en la Tierra. Tal vez pequeños microbios del subsuelo en Marte podrían aprovechar también tales fuentes de energía.

En busca de señales de vida

Distinguir la vida de lo que no es vida supone un desafío, sin importar dónde nos encontremos. En la Tierra, sabemos qué indicadores, o biofirmas, debemos buscar, pero la vida en otro planeta podría ser muy diferente en cuanto a su química, estructura y otras características. Las tecnologías de detección de vida que se están desarrollando nos ayudarán a definir la vida en términos no centrados en la Tierra, para permitirnos detectarla en todas las formas que pueda adoptar. Mientras tanto, las misiones de la NASA a Marte buscan biofirmas reveladoras de vida actual o pasada. Conocer la ubicación y la forma del elemento carbono, un componente básico de la vida, nos daría mucha información sobre dónde podría haberse desarrollado la vida en Marte. En el presente, la atmósfera marciana está compuesta principalmente por dióxido de carbono. El descubrimiento de cualquier mineral de carbonato formado en la superficie marciana por reacciones químicas entre el agua y la atmósfera sería un indicio de que el agua habría estado presente durante un largo tiempo, tal vez el tiempo suficiente para que se hubiera desarrollado la vida. Al estudiar en la Tierra los fósiles hallados en rocas sedimentarias, que dejan un registro de la vida pasada, sabemos que solo ciertos entornos y determinados tipos de depósitos conservan bien estos fósiles. En Marte buscamos lagos y corrientes de agua que pudieran haber dejado depósitos similares.

Caracterizar el clima de Marte

¿Cómo es el clima marciano hoy en día?

El clima actual de Marte está regulado por los cambios estacionales en los casquetes de hielo de dióxido de carbono, el movimiento atmosférico de grandes cantidades de polvo y el intercambio de vapor de agua entre la superficie y la atmósfera. Uno de los patrones meteorológicos más dinámicos de Marte es la formación de tormentas de polvo, las cuales suelen ocurrir durante la primavera y el verano del hemisferio sur. Estas tormentas pueden llegar a crecer hasta abarcar todo el planeta. Comprender cómo se desarrollan y crecen estas tormentas es uno de los objetivos científicos.

¿Qué puede revelar el clima actual de Marte sobre su pasado?

Una mejor comprensión del clima actual de Marte ayuda a los científicos a modelar con mayor eficacia su comportamiento pasado. Para ello, necesitan mapas meteorológicos de Marte e información sobre las cantidades de polvo y vapor de agua presentes en la atmósfera. El monitoreo del planeta para obtener esta información durante un año marciano completo (687 días terrestres) y durante años sucesivos nos ayuda a entender cómo se comporta Marte durante su ciclo estacional y nos guía para comprender cómo cambia este planeta en el transcurso de millones de años. El terreno estratificado de las regiones polares marcianas también contiene pistas sobre el pasado del planeta, de manera muy similar a como los anillos de un árbol ofrecen un registro de su historia. ¿Cuándo y cómo se depositaron estas capas polares? ¿Fue alguna vez el clima de Marte similar al de la Tierra? Y si es así, ¿qué sucedió para transformar este planeta en el desierto seco, frío y estéril que es hoy? Nuestras misiones actuales se esfuerzan por responder esas importantes preguntas.

Caracterizar la geología de Marte

¿Cómo se convirtió Marte en el planeta que vemos hoy? ¿Qué explica las diferencias y similitudes entre la Tierra y Marte? El estudio de la geología marciana ayuda a responder estas preguntas. Trabajamos para comprender el papel relativo que desempeñan el viento, el agua, el vulcanismo, la tectónica, la formación de cráteres y otros procesos en la formación y modificación de la superficie marciana. Por ejemplo, Marte alberga volcanes increíblemente grandes, que pueden ser entre 10 y 100 veces más grandes que los de la Tierra. Una de las razones de esta diferencia es que la corteza de Marte no se desplaza como lo hace la corteza terrestre, por lo que el volumen total de lava se acumula, formando un único volcán de gran tamaño.

El magnetismo de Marte ofrece pistas sobre el interior del planeta y más

El descubrimiento de extensas zonas de materiales magnéticos en Marte indica que el planeta alguna vez tuvo un campo magnético, al igual que la Tierra en la actualidad. Debido a que, por lo general, los campos magnéticos protegen a los planetas de muchas formas de radiación cósmica, este descubrimiento tiene implicaciones importantes para las posibilidades de hallar evidencia de vida pasada en la superficie marciana. El estudio de ese antiguo campo magnético también ofrece información importante sobre la estructura interna, la temperatura y la composición de Marte en el pasado. La presencia de campos magnéticos también sugiere que, en otra época, Marte fue un planeta más dinámico y parecido a la Tierra de lo que es hoy en día.

Las rocas de Marte pueden revelar información sobre la historia del planeta y su potencial para albergar vida

La edad y la composición de los distintos tipos de rocas en la superficie marciana son factores de fundamental importancia. Los geólogos utilizan la edad de las rocas para determinar la secuencia de acontecimientos en la historia de un planeta. La información sobre la composición de las rocas les indica lo que sucedió a lo largo del tiempo. Resulta especialmente importante la identificación de rocas y minerales que se formaron en presencia de agua. Gracias a una serie continua de sondas orbitales, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores de Marte equipados con instrumentos cada vez más sofisticados, estamos ayudando a responder numerosas preguntas; por ejemplo, qué otros materiales podrían estar atrapados en las rocas que contienen información sobre la historia de Marte y cómo se distribuyen los diferentes tipos de roca en la superficie.

Preparación para la exploración humana

Se están llevando a cabo estudios para determinar cómo los seres humanos podrían viajar a Marte y regresar a la Tierra de manera segura. Este desafío de ingeniería, extremadamente difícil, requiere un conocimiento exhaustivo del entorno marciano, lo cual es crucial para el funcionamiento seguro de los equipos y la salud de los seres humanos.

Seguridad de los astronautas en el hostil entorno marciano

La seguridad de los astronautas es de suma importancia para la NASA. Marte carece de una capa de ozono, que en la Tierra nos protege de dosis letales de radiación solar ultravioleta (UV). Estamos tratando de ampliar la información que tenemos sobre la cantidad de radiación UV que llega a la superficie marciana. Necesitamos una comprensión más detallada del entorno de radiación para evaluar los efectos de la radiación UV en los astronautas y ayudar a los ingenieros a diseñar trajes espaciales y hábitats protectores. En presencia de radiación UV, los “superóxidos” del suelo marciano descomponen las moléculas orgánicas. Es probable que esto no afecte gravemente a los astronautas, pero es necesario evaluar el impacto de este fenómeno, así como cualquier otro aspecto químico único del suelo marciano, antes de que pueda comenzar la exploración humana de Marte. Las misiones de la NASA ya han comenzado a analizar el entorno de radiación de Marte y a buscar recursos hídricos que podrían abastecer a futuros exploradores humanos. Con el tiempo, se podría acceder a esos recursos mediante naves espaciales robóticas, vehículos exploradores y equipos de perforación. Asimismo, se prevé la implementación de técnicas avanzadas de entrada, descenso y aterrizaje que reduzcan las fuerzas G en los módulos de aterrizaje, para garantizar la seguridad de las naves espaciales y de los astronautas.

Gran parte de la labor científica y tecnológica necesaria para lograr el objetivo de enviar seres humanos a Marte se lleva a cabo en el Centro Espacial Johnson de la NASA. Para obtener más información sobre las futuras misiones humanas a Marte, visita la página web (en inglés) Human to Mars (Seres humanos a Marte) de la NASA.