EXOBIOLOGÍA
Y CIENCIAS PLANETARIAS

La búsqueda de vida en el Universo

La misión Phoenix a Marte

Por: Luis A. Saldarriaga B.
      Exobiólogo aficionado

      Noviembre 17 de 2006
      Actualizado: agosto 07 de 2007

Phoenix Lander
Phoenix Lander (visión artística)

El 4 de agosto de 2007, despegó con rumbo a Marte la misión Phoenix de la NASA, la cual consiste en un robot que debe descender sobre la superficie marciana en el hemisferio norte, el 25 de mayo de 2008. El nombre Phoenix se escogió en alusión a la mítica ave que al morir ardía en llamas para luego renacer de entre sus cenizas, debido al hecho de que está compuesta por partes sobrantes de dos misiones fallidas al planeta rojo; una de ellas perdida al tratar de descender sobre la región polar sur (Mars Polar Lander, 1999); y la otra cancelada por problemas de presupuesto (Mars Surveyor 2001 Lander). Sus propósitos básicos son buscar la presencia de hielo de agua y determinar si esta región puede o pudo tener vida alguna vez. El sitio de descenso estará ubicado a 68.35 grados de latitud norte (equivalente a Alaska o Groenlandia en nuestro planeta) y 233.0 grados de latitud este. El punto exacto se definió de acuerdo con la información que brindó el Orbitador de Reconocimiento Marciano (MRO por sus iniciales en inglés), el cual inició operaciones en noviembre de 2006.

Phoenix Landing site
Mapa de Marte que muestra el lugar donde debe descender la misión Phoenix en 2008 y los sitios donde han descendido otras misiones exitosamente

Objetivos de la misión

  1. Estudiar la historia del agua en todas sus fases. El hielo cercano a la superficie del lugar donde descenderá Phoenix podría ser el remanente de un antiguo mar. Este hielo podría descongelarse periódicamente y brindar agua líquida a hipotéticos habitantes microbianos del planeta rojo, durante los períodos más cálidos de largos ciclos climáticos.

  2. Buscar una zona habitable. Se trata de determinar si la vida puede prosperar en el suelo ártico marciano. Las sondas Viking intentaron algo similar en 1976, examinando muestras de la superficie para buscar compuestos orgánicos. Los resultados fueron negativos, lo que se atribuyen a los elevados niveles de radiación allí existentes, capaces de destruír cualquier molécula orgánica. Phoenix en cambio, buscará la presencia de compuestos orgánicos por debajo de la superficie (donde estarían protegidas de la letal radiación) mediante un brazo robótico excavador.

  3. Estudiar el clima de la región norte durante todo el verano marciano. Phoenix está dotada de una estación meteorológica capaz de medir la presión, humedad y composición de la atmósfera marciana en el sitio de descenso. También puede monitorizar los movimientos de las nubes y del polvo en el cielo local.

    La zona habitable

    En la búsqueda de una zona habitable por fuera de nuestro planeta, un comité de expertos de la NASA llamado Mars Exploration and Payload Analysis Group (MEPAG) determinó que se deben cumplir 3 parámetros, el producto de los cuales nos da el Index de Habitabilidad (HI). Estos parámetros son:

    1. Agua (Plw): ¿cuál es la probabilidad de que hay o haya existido agua líquida?

    2. Energía (Pe): ¿cuál es la probabilidad de que hay o haya existido una fuente de energía que permita soportar la vida?

    3. Ambiente químico para la vida (Pc): ¿cuál es la probabilidad de que hayan existido sustancias químicas (orgánicas) capaces de dar origen a la vida (y permitir su subsistencia)?

      Esto se puede resumir en la siguiente fórmula:

      HI= 100 * Plw * Pe * Pc

      Se considera que una misión de búsqueda de vida en Marte sólo está justificada si su HI es mayor de 0.5.

      Hydrogen Map
      Este mapa del agua en Marte se hizo determinando las concentraciones de hidrógeno. Las regiones blancas al norte y sur presentan altas concentraciones de hidrógeno. Se cree que esto es debido a que hay grandes cantidades de hielo de agua en el subsuelo. Obsérvese los lugares donde han descendido otras misiones exitosamente: Viking 1 en Chryse (V1), Viking 2 en Utopia (V2), Pathfinder en Ares Vallis (PF), Spirit en Gusev (G), y Opportunity en Meridiani (M).

      Se sabe que hay grandes cantidades de hielo de agua en el subsuelo de las regiones norte y sur de Marte (ver mapa). La energía tampoco parece ser un problema en Marte. Aparte de la energía volcánica, la cual ha debido estar disponible en grandes cantidades y por miles de millones de años (como lo atestiguan los numerosos y gigantescos volcanes en su superficie); hay energía solar disponible en todo Marte. En cuanto al ambiente químico, se buscará la presencia de los elementos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre; los cuales se consideran como los bloques químicos con los cuales se construye la vida.

      El punto triple del agua

      The Triple Point of Water
      Diagrama del punto triple del agua. La presión atmosférica está expresada en atmósferas
      (1 atm = 1.013 milibars y 0.006 atm = 6.1 milibars).

      El punto triple del agua es una combinación de presión (6.1 milibars) y temperatura (0.01º C) donde el agua puede coexistir en sus tres fases: sólida (hielo), líquida y gaseosa (vapor). La presión atmosférica en Marte es de unos 6 milibars (menos del 1% de la terrestre a nivel del mar), pero pueden existir lugares donde sea un poco mayor. Por lo tanto, si se tienen temperaturas por encima del punto de congelación del agua, sería teóricamente posible tener agua líquida en algunos lugares y durante algunas épocas del año (en verano). Actualmente, no es posible tener agua líquida en Marte. Esto obedece a que en el hemisferio sur hay más insolación (radiación solar) que en el norte, pero por ser unos 6 km más elevado, la presión atmosférica no es suficiente (igual sucede en las regiones elevadas de la Tierra donde la presión atmosférica es menor). En el hemisferio norte --más bajo-- la presión está por encima del punto triple, pero la radiación solar no es suficiente para elevar la temperatura por encima de los 0º C. Sin embargo, esta situación cambia cada 50.000 años debido a variaciones en la longitud del perihelio (el punto más cercano al Sol en la órbita de Marte) y la inclinación de Marte sobre su eje (la cual determina que tenga estaciones, tal como sucede con la Tierra). Hace 25.000 años, las condiciones fueron suficientes para superar el punto triple en el hemisferio norte durante unos 50 días, situación que se ha repetido cíclicamente durante millones de años. Como resultado, el hielo debió derretirse en los veranos marcianos produciendo temporalmente agua líquida que debió correr sobre la superficie.

      La búsqueda de vida en Marte

      Polygonal terrain 
on Mars
      Terrenos poligonales en la región de descenso causados probablemente por la expansión y contracción del hielo en el subsuelo a medida que cambian las estaciones. Estos terrenos son similares a las zonas de permafrost que se encuentran en nuestro planeta en lugares como Siberia.

      Se calcula que cada año los meteoritos le aportan a Marte 240 toneladas de carbón orgánico. Súmele la posible presencia de agua líquida hace unos pocos miles de años y la mayor insolación que recibió esta zona, para saber porqué Phoenix buscará descender en el hemisferio norte y excavar en busca de señales de vida. En las regiones polares de la Tierra, cuando el hielo se derrite durante el verano se activan colonias microbianas que el resto del tiempo permanecen congeladas (y por lo tanto inactivas). De hecho, se han detectado colonias bacterianas que han revivido después de estar congeladas durante miles (y quizás unos pocos millones) de años. Phoenix posee un taladro capaz de penetrar hasta 1 metro para obtener muestras del subsuelo marciano en las cuales se espera detectar sustancias orgánicas. Si su concentración aumenta con la profundidad, será una indicación casi segura de que son de origen marciano (y no por contaminación terrestre). Luego, los científicos de la misión tratarán de determinar si pudieron ser producidas o transformadas por microorganismos marcianos. Una de las grandes preguntas en Exobiología --¿hay vida en Marte?-- podría ser resuelta en menos de un año.

      Información adicional

      1. OVERVIEW OF THE PHOENIX MARS LANDER MISSION

      2. Phoenix Mission Fact Sheet

      3. Phoenix Launch Mission to the Martian Polar North

      4. Making a Splash on Mars

      5. THE GOALS AND APPROACH OF THE PHOENIX MISSION FOR EVALUATING THE HABITABILITY OF THE NORTHERN PLAINS ON MARS.

      6. Piecing Together Life’s Potential

      7. SEARCHING FOR THE MISSING MARTIAN ORGANICS WITH THE MARS PHOENIX SCOUT MISSION

      Imágenes cortesía:
      NASA/JPL/MSSS
      MSN Encarta

       

      luisarcelio@yahoo.com

       

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