Un meteorito ayuda a reconstruir la historia de Marte: por qué es único para la ciencia

Un grupo de investigadores del Boston College descubrió que un meteorito de Marte, llamado NWA 13441 y encontrado en Argelia en 2019, tiene 1.270 millones de años y proviene de una zona de Marte que nunca se había estudiado. Este hallazgo ayuda a cubrir casi 2.000 millones de años sobre los que no se sabía nada de la historia geológica del planeta rojo.

El estudio, publicado en la revista Geochimica et Cosmochimica Acta, explica que esta roca marciana pertenece a un período del que no había muestras analizadas de las llamadas shergottitas, el tipo de roca más común que llega de Marte. Las otras rocas de este grupo eran mucho más jóvenes, de menos de 600 millones de años, o mucho más antiguas, de unos 2.400 millones de años.

Esta falta de muestras de casi 1.800 millones de años hacía difícil entender la historia geológica de Marte. Según Ethan Baxter, profesor del Boston College y uno de los autores del estudio, hasta ahora los científicos no tenían rocas de este tipo de esa época para poder investigar mejor la actividad del planeta.

Este meteorito ayuda a llenar ese vacío de tiempo sin muestras de shergottitas.

Las rocas de Marte que llegan a la Tierra lo hacen porque un impacto fuerte las lanzó al espacio. Por eso, la ciencia solo puede estudiar unas 400 piezas identificadas como meteoritos marcianos.

Otras dos clases raras de meteoritos de Marte, las chassignitas y las nahklitas, ya habían sido datadas entre 1.300 y 1.400 millones de años. La nueva muestra, sin embargo, tiene una composición química distinta a la de esas rocas y pertenece al tipo de las shergottitas.

Baxter y su grupo aplicaron técnicas de isótopos radiogénicos para establecer la edad de cristalización y la composición del meteorito. La mayor parte del trabajo se realizó en el Centro de Geoquímica de Isótopos del Boston College, fundado por el propio investigador.

“Las características de este meteorito fueron totalmente sorprendentes”, dijo Baxter. “Ningún otro meteorito marciano de este tipo tiene 1.270 millones de años”.

El equipo estudió una pequeña muestra de NWA 13441 obtenida a través de un colega de la Universidad Estatal de los Apalaches. El material fue limpiado y triturado, y también se examinó una sección delgada montada sobre un portaobjetos de vidrio.

La pieza no había sido caracterizada hasta ahora. En colaboración con especialistas de la Institución Scripps de Oceanografía y de la Universidad Abierta de Gran Bretaña, los investigadores buscaron confirmar su origen marciano, fechar su cristalización y comparar su composición química con la de otros meteoritos del mismo planeta.

Una fuente marciana intacta

Una parte central del análisis se concentró en el neodimio, un elemento natural poco común con siete isótopos. El equipo informó que la composición isotópica de neodimio de la muestra coincide con el valor del sistema solar inicial, algo que no ocurre en ningún otro shergottita analizado hasta ahora.

Dylan M. Seal, coautor del estudio y candidato a doctorado de la Universidad de Columbia Británica, explicó que los meteoritos marcianos de este tipo conocidos hasta ahora tienen menos de 600 millones de años o cerca de 2.400 millones. “Hemos datado esta muestra en 1.273 millones de años, lo que cubre un vacío de aproximadamente 2000 millones de años para el que no contábamos con muestras de shergottita que aportaran información sobre la actividad magmática y volcánica en Marte”.

La composición isotópica inicial del neodimio es la misma que la del sistema solar primigenio representado por las condritas. Esos meteoritos son agregados tempranos de rocas no fundidas que se formaron hace 4.560 millones de años.

Baxter indicó que esa composición condrítica en NWA 13441 nunca se había observado en shergottitas. El resultado sugiere que una porción del interior profundo de Marte permaneció inalterada por procesos planetarios posteriores a lo largo de miles de millones de años desde la formación del planeta.

Seal señaló que Marte se formó con rapidez, en menos de 5 millones de años después del nacimiento del sistema solar. También recordó que, a diferencia de la Tierra, no tiene tectónica de placas, una condición que permite que esas composiciones tempranas se mantengan prístinas.

Para los autores, esa firma isotópica aporta nuevos límites sobre los procesos ocurridos en las primeras etapas del sistema solar, cuando Marte se estaba formando. El trabajo también lleva las firmas de Melody Z. Chen, investigadora de pregrado, y de Robert W. Nicklas, ex becario postdoctoral y actual científico del Instituto Lunar y Planetario.

El laboratorio de Baxter continúa estudiando la muestra con estudiantes de pregrado y colaboradores externos. “Nuestro objetivo es analizar sistemas isotópicos adicionales que nos ayuden a comprender mejor cómo se relaciona esta muestra única con otros meteoritos marcianos del Marte primitivo”, dijo Baxter.