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Barnices del desierto en la búsqueda de vida en Marte

Su estudio es relevante para la astrobiología.

11-04-2022

Por Naix’ieli Castillo, Ciencia UNAM-DGDC

Si preguntamos a un astrobiólogo si hay vida fuera del planeta Tierra, lo más seguro es que responda que está seguro o segura de que sí la hay. La razón es que es tan enorme el número de galaxias, estrellas y planetas, que resultaría algo extraordinario que solo hubiera vida en la Tierra. Así lo ha señalado Didier Queloz,  el Premio Nobel de Física 2019 descubridor del primer exoplaneta.

Sin embargo, aún con esa certeza, encontrar vida fuera de la Tierra no ha sido nada fácil para la humanidad, de hecho podría ser uno de los retos más complicados que ha emprendido.

Marte es el lugar fuera de la Tierra en el que se ha buscado vida con mayor empeño. Como este planeta es un gran desierto, el estudio de ambientes extremos en nuestro planeta tiene relevancia para la exploración en ese planeta y en la búsqueda de vida.

Encontrar y estudiar ambientes extremos en la Tierra es importante para la astrobiología porque ayuda a simular o entender algunas condiciones ambientales, físicas o químicas que hay en otros planetas, ya sea en este sistema planetario o en otro. Algunos pueden pensar que los ambientes extremos son únicamente desiertos o lugares congelados, pero la realidad es que hay mucha diversidad.

El doctor Pável Ulianov Martínez Pabello, es investigador posdoctoral del Instituto de Geología de la UNAM. Durante 10 años fue miembro del Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios del Instituto de Ciencias Nucleares dirigido por el doctor Rafael Navarro, pionero de la astrobiología en México.

El especialista explica que un ambiente extremo no solo es un desierto o una zona congelada. Puede ser también un lugar que tenga mucha presión, por ejemplo, el fondo marino, un sitio donde haya grandes cantidades de sales, como algunos lagos e incluso el interior de algunos reactores nucleares, pues ahí se han llegado a encontrar colonias de microorganismos.

El doctor Martínez Pabello se interesa especialmente en la búsqueda de vida en Marte y por lo tanto centra su atención en sitios análogos a este planeta, ya sea a nivel geológico, químico, biológico (materia orgánica) o físico (como la radiación o sus temperaturas).

  • Se sabe que el Marte primitivo fue un lugar húmedo, más cálido, con lagos y océanos. Actualmente es un desierto árido, irradiado y protegido por una capa muy delgada de CO2. También hay indicios de que existen tubos de lava, lugares por los que esta fluyó en algún momento y formó túneles o cuevas. Estos túneles podrían tener microambientes un poco diferentes que el resto del planeta, pero no han sido explorados aún. 

“En la Tierra existen varios ambientes análogos a Marte, algunos de ellos son el Río Tinto en España, el Desierto de Atacama en Chile, el Desierto de Mojave en Estados Unidos, la Antártida, el Desierto del Sahara, el Desierto de Gobi y también el desierto mexicano en el norte de nuestro país”, comenta.


 

En este lugar, el doctor Pavel Martínez ha estudiado  rocas que tienen ciertas propiedades que podrían parecerse a rocas que se han encontrado en Marte, en especial, los barnices del desierto.

¿Qué son los barnices del desierto?

Los barnices de roca fueron descritos por primera vez por el Alexander von Humboldt, quien los encontró en uno de sus viajes en el Río Orinoco en Venezuela. Desde entonces él planteó la pregunta sobre la formación de esas “costras negras”; hoy, más de 200 años después, aún no se cuenta con una respuesta clara. Siguen siendo un enigma para la geología.

Los barnices del desierto son películas oscuras que recubren una roca en ambientes áridos y desérticos. Están compuestos en un 30% por óxidos de hierro y manganeso y en un 70% de materiales arcillosos. La particularidad que tienen es que crecen de 1 a 40 micras cada mil años, un proceso de crecimiento muy lento. Los barnices rojos están mas asociados al hierro y los que son más negros se relacionan más con el manganeso.

El doctor Pavel Martínez señala que en la Tierra existen barnices de roca en todos los continentes y se ha estudiado por lo menos un barniz de cada uno (en algunos continentes se han estudiado varios barnices). “En todos los barnices estudiados, pareciera que la presencia de vida es necesaria para el crecimiento de esta película. Sin embargo, hay varias hipótesis, una de ellas es que su formación sea totalmente inorgánica, que sea una formación biológica o una combinación de las dos”.

Uno de los enigmas presentes es que en estos recubrimientos hay una cantidad inusual de hierro y de manganeso. La teoría de que hay un proceso biótico en su formación propone que los organismos asimilan estos elementos y  los depositan en la superficie de la roca. Sin embargo, hasta la fecha ninguna de las teorías explica perfectamente las tasas de crecimiento del barniz.

Por otro lado, se ha observado en los barnices que la vida ha dejado huella; biomoléculas como betacarotenos, lípidos e incluso algunos aminoácidos. También se ha llegado a encontrar ADN y partes de microorganismos. El doctor explica que estos restos de vida pasada se deben a la degradación por efectos ambientales como la radiación intensa, cambios extremos de temperatura, humedad y viento.

  • La parte norte de México tiene zonas en donde hay barniz de roca; principalmente en el desierto de Chihuahua, de Sonora y de Baja California. Ahí estos recubrimientos no solo tienen un interés geológico sino también arqueológico y antropológico porque al tratarse de una película negra, grupos humanos que vivieron en esas zonas hace miles de años los utilizaron como lienzos para hacer petrograbados. Estos son representaciones que se logran utilizando una herramienta para escarbar la roca y diseñar motivos o figuras.


 

“Lo que hemos estudiado nos indica que probablemente hace miles de años existieron condiciones más húmedas para que el barniz se formara y por alguna razón, hoy en día el barniz, o se forma muy lentamente o no se forma en absoluto. Los petrograbados nos ayudan a entender esto porque cuando se hicieron hace unos 5 mil años, se raspó el barniz, pero en esos miles de años no se ha recubierto, pareciera que fue hecho ayer, entonces habla de un proceso discontinuo de formación del barniz”.

En conjunto con investigadores del Instituto de Geología, el especialista estudia los barnices con el propósito de entender cuáles eran las condiciones ambientales hace miles de años cuando estos se formaron, con el propósito de ver si encuentran algunos datos que permitan explicar su proceso de formación.

Relación con Marte

Se ha observado que en Marte existen rocas que tienen altas concentraciones de manganeso y hierro. El razonamiento de los científicos es que si en la Tierra se ha encontrado material genético y restos de microorganismos en los barnices, y si en Marte también se encuentran estos recubrimientos, existe la posibilidad de que la vida igualmente haya surgido en el marte primitivo y podría haber ayudado a la formación de los barnices marcianos.

Podrían existir trazas de biomoléculas atrapadas en los barnices marcianos. De hecho, ese es uno de los objetivos de la Misión Perseverance que está actualmente en el planeta rojo. El robot cuenta con un rayo láser que tiene la capacidad para hacer una perforación en el barniz y hacer un análisis de los elementos que contiene.

Pável Ulianov puntualiza que estudios como este son relevantes para la búsqueda de vida en otros planetas. Además, no se debe olvidar que México tiene zonas y lugares que pueden ser considerados análogos a Marte, no solo el desierto Mexicano, sino también algunas cuevas ricas en hierro en Jalapa, Veracruz en las que próximamente se harán estudios de interés astrobiológico.


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