El programa de cooperación entre la NASA y la ESA, Mars Sample Return, es una misión cuyo objetivo es traer a la Tierra material de la superficie de Marte para poder analizarlo. El Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, participa en esta innovadora misión de la mano de varios investigadores. Los primeros resultados de análisis preliminares ya se han publicado.

Conocer la composición del suelo de Marte es primordial para elaborar el mapa de su superficie y conocer su historia pasada. Con esa intención, el programa Mars Sample Return, un proyecto de cooperación entre la NASA y la ESA, pretende recoger muestras de la superficie del planeta y enviarlas dentro de una década a la Tierra para así analizarlas en laboratorio y extraer toda la información posible. El rover Perseverance, que cuenta con un taladro diseñado para la extracción de muestras, ya ha iniciado las tareas de muestreo y caracterización de la base del cráter Jezero.

Se trata de una misión a largo plazo, ya que estos testigos aún tardarán diez años en llegar a la Tierra, cuando el propio rover o dos drones los trasladen a una nave que las traerá a nuestro planeta. Mientras tanto, la instrumentación del rover permite hacer un análisis preliminar del entorno en el que se recogen estas muestras y, recientemente, se han publicado varios artículos científicos que resumen los primeros resultados.

Según afirma María Paz Zorzano, investigadora del CAB, CSIC-INTA, “El análisis del rover en el lugar de extracción de las muestras ha demostrado que las rocas del cráter Jezero son ígneas, es decir, se formaron a partir del magma de un volcán antes de que existieran un río y un lago en la zona. Por tanto, estas rocas, que formaban el lecho de cráter, han estado expuestas a diferentes períodos de interacción con el agua que circulaba y que acabó llenando el lago”.

En concreto, se han explorado en detalle dos regiones cubiertas por rocas ígneas: la zona de Máaz y la zona de Séítah. En la primera, las rocas muestran parches de sales concentradas, producidas por evaporación de diferentes salmueras; en las de Séítah, las muestras parecen indicar la interacción con agua carbonatada. Esto sugiere que el agua fluyó en este sistema hídrico de forma intermitente.

Por otro lado, las rocas ígneas que están en la superficie provienen de dos procesos diferentes: unas se formaron en las profundidades del subsuelo a partir del magma que se enfrió lentamente y presentan cristales de olivino y las otras se formaron a partir de la actividad volcánica que tuvo lugar en la superficie.

El rover Perseverance también ha analizado con radar la estratigrafía de la subsuperficie de Jezero, hasta 15 metros de profundidad. Alberto González Fairén, investigador del CAB, CSIC-INTA, que ha participado en estos trabajos científicos, señala que “Las capas de rocas por debajo del suelo del cráter están inclinadas formando un ángulo de 15 grados, lo que sugiere que o bien se han formado al enfriarse lentamente el magma del subsuelo en su ascensión hacia la superficie, o bien al depositarse sedimentos en un lago anterior al que formó el delta que está hoy expuesto en la superficie. En cualquier caso, los datos del radar indican que la historia geológica del cráter Jezero es mucho más compleja de lo que esperábamos”.

Esta colección de muestras supondrá una especie de cápsula del tiempo para la comunidad científica y es de suma importancia para la investigación en astrobiología. Cuando las rocas recogidas en la zona lleguen a la Tierra y puedan ser analizadas, su datación permitirá comprender el pasado de Marte, ya que podrán determinarse los períodos de volcanismo activo, cuándo existió y se extinguió el campo magnético, y cuándo circuló el agua formando los sedimentos del delta de entrada al cráter haciendo este entorno habitable.

El viaje de las muestras en diez años y un plan de contingencia

La misión se encuentra en fase de diseño conceptual y, a lo largo de su puesta en marcha, ya ha contado con varias mejoras. Actualmente está previsto que, en 2027 y 2028, se lance el Sample Retrieval Lander, un aterrizador para la recuperación de muestras dotado con dos helicópteros o drones basados en el diseño del Ingenuity, que ya ha llevado a cabo 29 vuelos y lleva funcionando un año más de lo previsto. Asimismo, el aterrizador transportará un pequeño cohete que, una vez introducidas las muestras, se lanzará a la órbita de Marte, donde la nave de la ESA, Earth Return Orbiter, lo captará con un brazo robótico, lo introducirá en un contenedor de alta seguridad y lo enviará de vuelta a la Tierra, donde está previsto que llegue en 2033.

Pero toda previsión es poca. La misión ha puesto en marcha un plan de contingencia por si el rover Perseverance no llegara a tiempo a su cita en el punto de recogida. Para ello, el rover depositará parte de las muestras recolectadas hasta ahora en un punto de recogida alternativo, en el propio cráter Jezero.

Reunión científica

La comunidad científica está invitada a participar, durante los días 28 y 30 de Septiembre, en el Mars 2020/MSR Sample Depot Science Community Workshop, la primera conferencia sobre las muestras, organizada por el MSR Campaign Science Group (MCSG), del que forma parte María Paz Zorzano, investigadora del CAB, CSIC-INTA, y una de las coordinadoras (chairs) del encuentro.

Artículos científicos

Ground penetrating radar observations of subsurface structures in the floor of Jezero crater, Mars, SCIENCE ADVANCES, 25 agosto 2022 (Vol 8, Issue 34); DOI: 10.1126/sciadv.abp8564

An olivine cumulate outcrop on the floor of Jezero crater, Mars, SCIENCE, 25 agosto 2022; DOI: 10.1126/science.abo2756

Aqueously altered igneous rocks sampled on the floor of Jezero, Mars, SCIENCE, 25 agosto 2022; DOI: 10.1126/science.abo2196