La atmósfera primitiva de Marte pudo haber sido propicia para la vida debido a la actividad volcánica, que emitió gases de azufre que contribuyeron a un efecto invernadero.
Utilizando datos de la composición de meteoritos marcianos, investigadores de la Universidad de Texas en Austin realizaron más de 40 simulaciones por computadora con diversas temperaturas, concentraciones y características químicas para estimar la cantidad de gases de carbono, nitrógeno y sulfuro que pudieron haberse emitido en el Marte primitivo. Publican resultados en Science Advances.
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En lugar de las altas concentraciones de dióxido de azufre (SO2) que predecían los modelos climáticos marcianos anteriores, su investigación muestra que la actividad volcánica en Marte hace unos 3.000 a 4.000 millones de años pudo haber generado altas concentraciones de diversas formas químicamente “reducidas” de azufre, que son altamente reactivas.
Estas incluyen sulfuro de sodio (H2S), disulfuro (S2) y posiblemente hexafluoruro de azufre (SF2), un gas de efecto invernadero extremadamente potente.
Según la autora principal, Lucía Bellino, estudiante de doctorado de la Escuela de Geociencias, esto podría haber creado un entorno marciano único, capaz de albergar ciertas formas de vida.
“La presencia de azufre reducido podría haber inducido un ambiente nebuloso que condujo a la formación de gases de efecto invernadero, como el SF6, que atrapan el calor y el agua líquida”, afirmó Bellino en un comunicado. “Las especies de azufre desgasificado y las condiciones redox también se encuentran en los sistemas hidrotermales de la Tierra que sustentan una diversa vida microbiana”.
Estudios previos sobre Marte han investigado cómo la liberación de gases en la superficie, a menudo a través de erupciones volcánicas, podría haber impactado la atmósfera del planeta. En contraste, este estudio simuló cómo el azufre cambió a medida que se desplazaba a través de los procesos geológicos, incluyendo cómo se separaba de otros minerales al incorporarse a las capas de magma bajo la corteza del planeta. Esto es importante porque ofrece una visión más realista del estado químico del gas antes de su liberación en la superficie, donde puede influir en las condiciones climáticas iniciales de Marte.
El estudio también reveló que el azufre podría haber estado cambiando de forma con frecuencia. Si bien los meteoritos marcianos presentan altas concentraciones de azufre reducido, la superficie marciana contiene azufre químicamente unido al oxígeno.
“Esto indica que el ciclo del azufre (la transición del azufre a diferentes formas) podría haber sido un proceso dominante en el Marte primitivo”, afirmó Bellino.
El año pasado, mientras el equipo se encontraba en plena investigación, la NASA realizó un descubrimiento que pareció respaldar sus hallazgos. El rover Curiosity de la NASA se volcó y agrietó una roca, revelando azufre elemental. Si bien Marte es conocido por su riqueza en minerales sulfurosos, era la primera vez que se encontraba este mineral en estado puro, sin oxígeno.
“Nos emocionó mucho ver las noticias de la NASA y un gran afloramiento de azufre elemental”, declaró Chenguang Sun, asesor de Bellino y profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Escuela Jackson. Una de las conclusiones clave de nuestra investigación es que, al emitirse S2, este precipitaba como azufre elemental. Cuando comenzamos a trabajar en este proyecto, no se conocían observaciones similares.
A medida que el equipo avanza, utilizará sus simulaciones por computadora para investigar otros procesos que habrían sido esenciales para el sostenimiento de la vida en Marte, incluyendo la fuente de agua en el Marte primitivo y si la actividad volcánica pudo haber proporcionado una gran reserva de agua en la superficie del planeta. También buscan comprender si las formas reducidas de azufre pudieron haber servido como fuente de alimento para los microbios en un clima primitivo similar a los sistemas hidrotermales de la Tierra.
Marte está lejos del Sol y, en la actualidad, suele ser frío, con una temperatura promedio de -62 grados Celsius. Bellino espera que los expertos en modelado climático puedan utilizar la investigación de su equipo para predecir cuán cálido pudo haber sido el clima primitivo de Marte y, si hubiera microbios presentes, cuánto tiempo podrían haber existido en una atmósfera más cálida.
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