¿Qué área en Marte es la más interesante para nosotros? La Ciencia y la Tecnología mejoran el futuro

De acuerdo, el mío no es una característica geológica impresionante como Olympus Mons o Valles Marineres. Para mí, es un cráter aparentemente poco notable, el cráter Richardson cerca del polo sur. Déjame explicarte por qué.

Primero, esto muestra dónde está. Está cerca del polo sur: este es un mapa de elevación y lo he recortado al hemisferio sur. Puedes ver Olympus Mons como la gran montaña obvia a la derecha del centro, y Hellas Basin como la gran depresión del medio a la izquierda. El cráter Richardson está a medio camino entre ellos y mucho más al sur.

Aquí hay un primer plano: ¿ves todas esas ondas de dunas de arena en el suelo del cráter?

Enlace a esta ubicación en Google Mars

Bueno, no son las ondas en sí las que son de especial interés, Marte está cubierto de muchos campos de dunas de arena como ese planeta, sino pequeñas manchas oscuras que se forman en ellas que puedes ver si miras muy de cerca desde la órbita.

Bueno, ¿sabes? Es un posible hábitat para la vida y es muy posible que la vida terrestre se reproduzca allí. Es tan sorprendente lo sé, como uno de los lugares más fríos en Marte. Y apenas recibe atención en las noticias de Marte por alguna razón. Se discute mucho sobre los flujos estacionales cálidos, pero este solo es mencionado en documentos muy especializados por investigadores de Marte que se especializan en el estudio de posibles hábitats en Marte. No sé por qué nadie más lo hace.

Primero, a principios de año, obtienes géiseres de hielo seco, que no podemos visualizar directamente, pero ves los parches oscuros que se forman como resultado y estamos bastante seguros de que esto es lo que sucede:

Eso sería lo suficientemente genial como para poder observarlos, grabarlos en video y estudiarlos de cerca. Espero que el rover esté equipado con la capacidad de tomar videos en tiempo real. Esos son ampliamente conocidos y muchos científicos te dirían lo bueno que sería mirarlos de cerca.

Pero lo más emocionante es lo que sucede más adelante en el año. Tiene estas “características de flujo” que crecen durante el año. Los puntos oscuros que se obtienen después de los géiseres: se podría pensar que se quedarían allí en la superficie y desaparecerían gradualmente listos para repetir el ciclo el próximo año. Pero no. Algo muy extraño sucede. Deben formarse dedos oscuros y arrastrarse por la superficie como en esta animación. Muy rápido también (para Marte).

(versión animada)
Características fluidas en las dunas en el cráter Richardson, Marte. – detalle. Este flujo se mueve aproximadamente 39 metros en 26 días entre los dos últimos fotogramas de la secuencia.

Por cierto, fue difícil alinear estas imágenes exactamente. Los eliminé de los datos en bruto y los alineé a simple vista, a diferencia de los RSL, no hay imágenes ampliamente compartidas de ellos.

He hecho todo lo posible para registrarlos entre sí, pero no pude encontrar una manera de hacerlo automáticamente, de hecho, también se toman en ángulos ligeramente diferentes, por lo que no hay un registro correcto que sincronice completamente cada cuadro con el siguiente. Por eso es posible que vea algunos cambios de alineación de una imagen a la siguiente. Es lo mejor que puedo hacer. La idea general es lo suficientemente clara.

Todos los modelos para estas características, hasta la fecha, involucran alguna forma de agua.

Eso no es tan sorprendente como podrías pensar. Lo mismo sucede en la Antártida: si tienes hielo transparente, obtienes una capa de agua pura a medio metro debajo del hielo. En Marte, tendría entre 5 y 10 cms debajo de la superficie e inicialmente unos pocos mms de espesor, y se acumularía hasta 1–2 cms de grosor a medida que avanza la temporada. Lo sorprendente es que sería agua dulce a 0 C. Eso podría parecer bastante frío para usted, pero para muchos microbios sería como un paraíso en Marte.

La cuestión es que cualquier agua en Marte expuesta a la superficie se evaporaría rápidamente, tan rápido que no quedaría nada. Si el hielo se derrite allí, se convierte directamente en vapor de agua porque la atmósfera es un vacío de laboratorio, es muy delgada.

Pero, el agua debajo de una capa de hielo transparente, es un asunto diferente. El agua queda atrapada por el hielo, por lo que permanece líquida. Y lo que es más, si lo modelan asumiendo hielo claro como el hielo en la Antártida, encuentran que el hielo allí recibe suficiente calor del sol durante el día para mantenerlo líquido durante la noche hasta el día siguiente para que la capa pueda crecer de uno en uno. día a día (el hielo es un excelente aislante).

Los modelos son bastante claros. Si Marte tiene hielo transparente como el hielo en la Antártida, entonces debería tener capas de agua fresca líquida aproximadamente medio metro debajo de la superficie y un par de centímetros de espesor a fines de la primavera y el verano en esta región.

La única pregunta aquí es si se forma hielo claro en Marte en condiciones de Marte. No podemos decir que realmente de los modelos, la única forma es ir allí y descubrirlo por nosotros mismos.

Pared azul de un iceberg en Jökulsárlón, Islandia. En la Tierra, el hielo azul como este se forma como resultado de las burbujas de aire exprimidas del hielo glaciar. Tiene las propiedades ópticas y térmicas adecuadas para actuar como un invernadero de estado sólido, atrapando una capa de agua líquida que se forma entre 0.1 y 1 metro debajo de la superficie. En el modelo de Möhlmann, si se forma hielo con propiedades ópticas y térmicas similares en Marte, podría formar una capa de agua líquida de centímetros a decímetros de espesor, que se formaría entre 5 y 10 cm por debajo de la superficie.

En su modelo, primero el hielo forma una capa translúcida; luego, cuando se acerca el verano, el efecto invernadero en estado sólido eleva la temperatura de una capa debajo de la superficie a 0 ° C, por lo que se derrite. Este es un proceso familiar en la Tierra, por ejemplo, en la Antártida. En la Tierra, en condiciones similares, la superficie del hielo permanece congelada, pero se forma una capa de agua líquida de 0.1 a 1 metro debajo de la superficie. Se forma preferentemente en “hielo azul”.

En Marte, en su modelo, la capa de fusión está entre 5 y 10 cm debajo de la superficie. La capa de agua líquida comienza en milímetros de grosor en su modelo, y puede convertirse en centímetros de grosor a medida que avanza la temporada. El efecto del calentamiento es acumulativo sobre soles sucesivos. Una vez formada, la capa líquida puede persistir durante la noche. Se pueden formar capas de agua líquida subsuperficial como esta con temperaturas superficiales tan bajas como -56 ° C.

Si el hielo cubre una capa de absorción de calor a la profundidad adecuada, la capa fundida puede formarse más rápidamente, dentro de un solo sol, y puede evolucionar hasta tener decenas de centímetros de espesor. En su modelo, esto comienza como agua dulce, aislada de las condiciones de la superficie por las capas de hielo superpuestas, y luego se mezcla con cualquier sal para producir salmueras saladas que luego fluirían más allá de los bordes para formar los bordes oscuros extendidos del flujo como características.

Más adelante en el año, la presión puede acumularse y causar la formación de mini géiseres de agua que posiblemente expliquen los “collares blancos” que se forman alrededor del flujo como características hacia el final de la temporada; en su modelo, esto es el resultado de la erupción de agua líquida en mini géiseres de agua y luego congelando como hielo de agua pura blanca

Esto proporciona:

Una forma de que el agua pura esté presente en Marte y permanezca líquida bajo presión, aislada de las condiciones de la superficie.
5 a 10 cms debajo de la superficie, atrapado por el hielo que está encima
Dependiendo de las condiciones, la capa líquida tiene al menos centímetros de grosor y podría tener decenas de centímetros de grosor.
Inicialmente de agua dulce, a unos 0 ° C.

Si hay granos de sal en el hielo, esto da condiciones para que se formen salmueras, lo que aumentaría el volumen de fusión y la duración de la fusión. Las salmueras fluyen por la pendiente y extienden el parche oscuro formado por los escombros del géiser, creando así las extensiones del flujo como características.

Mencionan un par de advertencias para su modelo, porque se desconocen las condiciones de la superficie en Marte en estos lugares. Primero, requiere condiciones para campos de hielo desnudos y ópticamente transparentes en Marte translúcidos a profundidades de varios centímetros, y es una pregunta abierta si esto puede suceder, pero tampoco hay nada que lo descarte. Entonces, la otra pregunta abierta es si su suposición de baja conductividad térmica del hielo, evitando el escape del calor a la superficie, es válida en Marte.

El proceso funciona con hielo azul en la Tierra, pero aún no podemos decir qué forma toma realmente el hielo en estas condiciones marcianas.

Este proceso de efecto invernadero en estado sólido favorece las pendientes orientadas hacia el ecuador. Además, paradójicamente, favorece las latitudes más altas, cerca de los polos, sobre las latitudes más bajas, porque necesita condiciones en las que se pueda formar hielo superficial en Marte con espesores de decenas de centímetros. (Los ejemplos en el cráter Richardson están en la latitud -72 °, longitud 179.4 °, por lo tanto, solo 18 ° desde el polo sur.

Todavía no hay datos in situ para estas ubicaciones, por supuesto, para probar la hipótesis. Aunque algunas de las predicciones para su modelo podrían confirmarse mediante observaciones satelitales.

Modelo de capas líquidas interfaciales

Otro modelo para estas características del hemisferio sur involucra agua ULI (agua líquida subenfriada) que se forma como una capa delgada sobre las superficies y puede derretirse muy por debajo del punto de fusión habitual del hielo. En el modelo sandwich de Mohlmann, la capa de agua interfacial se forma en las superficies de los granos calentados por el sol en el hielo, que luego fluyen juntos por la pendiente. Los cálculos del flujo descendente de agua muestran que de esta manera se podrían suministrar varios litros de agua por día a los flujos de filtración.

La idea es que esta agua ULI sería la fuente de agua para las salmueras líquidas que luego fluyen por la superficie para formar las características.

Eso aún sería interesante, ya que terminas teniendo agua líquida fluyendo en Marte, varios litros al día, lo que es más.

Esos son los dos únicos modelos hasta ahora. Por lo tanto, parece muy probable que haya agua líquida aquí, e incluso con las capas líquidas interfaciales, el agua comienza como agua dulce debajo del hielo, o posiblemente salada (en cualquier modelo) si hay granos de sal en el hielo para el agua para recoger.

Sería genial si de alguna manera pudiéramos aterrizar un rover cerca de allí para viajar a estos flujos y estudiarlos de cerca con instrumentos de detección de vida in situ. Aunque necesitaría esterilizarse con mucho cuidado, debemos estar absolutamente seguros de que no podemos introducir la vida terrestre allí o destruiría gran parte del valor científico de la exobiología e incluso podría extinguir lo que sea que haya allí antes de poder estudiarlo si existe es la vida allí

Para ver cómo lo que haya allí podría extinguirse, piense fácilmente en la posibilidad de alguna forma temprana de vida, por ejemplo, sin proteínas o ADN, basada solo en el ARN (una teoría, la teoría del mundo del ARN). Todas las formas de vida anteriores parecen haberse extinguido por la vida del ADN en la Tierra, pero aún pueden existir en Marte. De ser así, serían extremadamente vulnerables a la vida terrestre introducida. Este es solo un escenario según el cual la vida terrestre introducida podría causar problemas o incluso destruir por completo gran parte del valor de la ciencia exobiológica de Marte.

Tenga en cuenta que hay características de flujo en el hemisferio norte, pero estas se forman a temperaturas mucho más frías por alguna razón, alrededor de -90 ° C: los dos hemisferios en Marte tienen un clima muy diferente. El hemisferio norte tiene inviernos más cortos y cálidos (debido a la órbita excéntrica de Marte) y una elevación más baja, pero las características de flujo se forman allí en momentos en que las temperaturas de la superficie son más bajas que en el cráter Richardson. Existen varios mecanismos diferentes para el flujo del hemisferio norte como características, no todos los modelos para aquellos involucran agua líquida, y los que sí involucran agua muy fría. Entonces, los cráteres de Richardson son la apuesta más segura, me parece, para una característica de flujo habitable.

Hay muchas otras características estacionales en Marte, pero la mayoría son causadas por el polvo, el viento o el hielo seco. Los flujos estacionales cálidos o RSL son los más conocidos, de los que pueden proporcionar hábitats para la vida, de hecho, hay una detección indirecta de agua que fluye a través de sales hidratadas, también parecen una apuesta bastante segura para la salmuera líquida, pero la pregunta es: ¿Es la salmuera lo suficientemente caliente para la vida, y si es lo suficientemente caliente es demasiado salada o es lo suficientemente fresca para la vida?

En el caso de las características de flujo de Richardson Crater, especialmente si en realidad son capas gruesas debajo del hielo transparente, definitivamente serán lo suficientemente cálidas como lo suficientemente frescas para la vida. Las capas líquidas interfaciales también parecen prometedoras debido a la forma en que los modelos predicen que fluirán juntas en una corriente líquida de agua que luego recoge sales al salir.

Este es solo uno de los muchos hábitats sugeridos en la superficie de Marte. Pero me gusta llamar la atención sobre él porque es uno de los hábitats potenciales menos publicitados, pero en algunos aspectos más interesantes debido al potencial de agua dulce a 0 C. Hasta donde yo sé, es el único hábitat de superficie que hasta ahora tiene el potencial de ser tan cálido y también de tener agua dulce. Para algunos de los otros, vea

Flujos estacionales cálidos (Lineae de pendiente recurrente)
El sol calentó los granos de polvo incrustados en hielo
Fluir como características (esta)
Vida capaz de absorber agua de la humedad nocturna del 100% de la atmósfera de Marte
Sales deslacantes que absorben la humedad de la atmósfera de Marte
Biorreactor avanzado de dunas de arena
Gotas de agua líquida en interfaces sal / hielo
Capas interfaciales poco profundas de algunas moléculas de espesor

NECESIDAD DE EXPLORACIÓN ROBÓTICA PRIMERO

Este es solo uno de los muchos lugares posibles para la vida en Marte. Pero creo que es uno de los más prometedores, ya que es habitable para la vida terrestre. Todos estos son lugares que podemos explorar mediante telerobótica utilizando robots cada vez más capaces, también explorar utilizando robots controlados desde la Tierra.

No hay necesidad de enviar humanos a estos lugares lo más rápido posible. No ayudará a hacernos multiplanetarios, pero puede significar que nos perdemos los descubrimientos sobre los orígenes de la vida y otras formas de vida. ¿Te imaginas si pudieras aprender sobre la vida en un planeta o en el océano de una luna helada alrededor de otra estrella? Incluso si se tratara solo de microbios o líquenes extraterrestres, ¿imagina lo emocionante que sería ese descubrimiento? Bueno, Marte, Europa y Encelado pueden ser como exoplanetas y exomoons en nuestro propio sistema solar, pueden ser tan interesantes como eso. No lo sabemos hasta que los estudiemos de cerca.

Creo que es el aspecto de nuestra exploración del sistema solar el que más interés tiene del público en general. Y si encontramos una forma temprana de vida, o algo significativamente diferente, sería el mayor descubrimiento en biología desde el descubrimiento de la evolución, o quizás el descubrimiento de la naturaleza helicoidal del ADN, de ese orden de importancia. Quién sabe qué implicaciones tendría, si piensas en cuánto de la biología moderna proviene de esos dos descubrimientos.

Si les presentamos microbios de la Tierra, accidental o intencionalmente, esto puede ser irreversible. La irreversibilidad es el problema aquí. Si es biológicamente reversible, no es un gran problema. Pero si es irreversible, eso significa que cambiaría esos lugares para todo el tiempo futuro, no solo para nosotros, sino para nuestros descendientes y todas las civilizaciones futuras que surjan en nuestro sistema solar, no podrán hacer los descubrimientos que podrían hacer estudiando estos lugares como están ahora, sin microbios de la Tierra introducidos en ellos. Tampoco podrán transformarlos de otras maneras si deciden que desean introducir una mezcla diferente de microbios de los que trajimos allí.

Creo que sabemos muy poco para tomar una decisión así para todas esas generaciones y civilizaciones futuras y, de hecho, para nosotros mismos. En la actualidad de todos modos. Los descubrimientos futuros, por supuesto, pueden cambiar esto.

LO QUE PODEMOS APRENDER – ALGUNOS EJEMPLOS

Vida temprana, por ejemplo, pequeños microbios del mundo de ARN sin ADN ni proteínas
La vida basada en diferentes principios. El interior de una célula es tan complejo que se ha comparado con un ecosistema completo. Entonces, la vida basada en diferentes principios podría ser tan revolucionaria para la biología como descubrir un arrecife de coral por primera vez, cuando el único ecosistema que conocía antes es la Sabana africana. Hago esta analogía aquí: Resultados “súper positivos” para la búsqueda de vida en los océanos extraterrestres ocultos de Europa y Encelado
Vida con capacidad La vida terrestre no tiene, por ejemplo, una nueva forma de fotosíntesis . Tenemos tres formas de hacer fotosíntesis en la Tierra: en términos generales. Las plantas y algunos microbios producen oxígeno a partir del agua, algunos microbios producen azufre a partir del sulfuro de hidrógeno (bacterias de azufre), y algunos usan la luz para alimentar una “bomba de protones” que produce ATP directamente a partir del hidrógeno (bacterias púrpuras como la haloarchaea, usando bacteriorodopsina similar a la rodopsina en nuestros ojos, en lugar de clorofila). ¿Y qué si la vida en Marte tiene una cuarta forma de hacer fotosíntesis? Aunque no es tan totalmente revolucionario como una forma de vida de ARN temprana o una bioquímica diferente, aún sería un descubrimiento extraordinario y un evento importante en biología. Esos son solo ejemplos. No podemos saber de antemano lo que encontraremos, pero tiene potencial para ser revolucionario.
Si es similar a la vida terrestre en la mayoría de los aspectos , podemos aprender de las diferencias, cómo evolucionó en un entorno tan diferente, desde la última transferencia desde la Tierra, seguramente hace al menos decenas de millones de años. También podemos probar la teoría de la panspermia, descubrir en la práctica lo fácil que es transferir la vida a otro planeta.
Si no hay vida, aprendemos mucho sobre lo que sucede en un mundo con productos orgánicos y todos los ingredientes para la vida, pero sin vida . También podemos aprender a distinguir entre los efectos de la vida y la no vida en un planeta: en la Tierra es imposible estudiar hábitats deshabitados, excepto por un tiempo muy corto después de una erupción volcánica. La vida aparece rápidamente. En Marte, podríamos tener la oportunidad de estudiar hábitats deshabitados en un planeta que no ha estado habitado durante miles de millones de años. Esto podría ayudarnos a comprender los exoplanetas y el origen de la vida y quizás descubrir que la vida es más difícil de evolucionar de lo que pensábamos. También puede ayudar a desenredar los efectos de los procesos vitales y no vitales en la Tierra.

Todas las posibilidades aquí son de excepcional interés para la biología. Si hay hábitats para la vida en Marte, ya sea habitada o deshabitada, entonces los biólogos de todo el mundo querrán estudiarlos como están ahora, y los resultados en el mejor de los casos podrían ser revolucionarios para la biología.

Aquí hay una lista de algunos de ellos, ya que las citas ven las formas de vida de mi candidato para Marte en mis lugares en Marte para buscar microbios, líquenes, …:

Chroococcidiopsis – UV y radiorresistente, y puede formar un ecosistema de una sola especie. No necesita otras formas de vida, y solo requiere CO2, luz solar y oligoelementos para sobrevivir.
Las halobacterias – UV y radiorresistentes, fotosintéticas (que usan hidrógeno directamente – bombas de protones, no generan oxígeno ni azufre), pueden formar ecosistemas de especies individuales y son altamente tolerantes a la sal. Algunos son tolerantes a los percloratos e incluso los usan como fuente de energía, los ejemplos incluyen Haloferax mediterranei, Haloferax denitrificans, Haloferax gibbonsii, Haloarcula marismortui y Haloarcula vallismortis
Algunas especies de Carnobacterium extraídas de las capas de permafrost en la Tierra que pueden crecer en las cámaras de simulación de Marte en condiciones de baja presión atmosférica, baja temperatura y atmósfera dominada por CO2 como en Marte.
Geobacter metallireducens : utiliza Fe (III) como único aceptor de electrones y puede utilizar compuestos orgánicos, hidrógeno molecular o azufre elemental como donante de electrones.
Alkalilimnicola ehrlichii MLHE-1 (Euryarchaeota) – capaz de usar CO en condiciones de simulación de Marte, en salmuera salada con bajos potenciales de agua (−19 MPa), en una temperatura dentro del rango para el RSL, libre de oxígeno con nitrato y no afectado por perclorato de magnesio y baja presión atmosférica (10 mbar). Otro candidato, Halorubrum str. BV (Proteobacteria) podría usar el CO con un potencial hídrico de -39.6 MPa
mohos negros Los hongos microcoloniales, Cryomyces antarcticus (un hongo extremófilo, uno de varios de los desiertos secos antárticos) y Knufia perforans, adaptaron y recuperaron la actividad metabólica durante la exposición a un ambiente simulado de Marte durante 7 días usando solo la humedad del aire durante la noche; sin signos químicos de estrés.
levadura negra Exophiala jeanselmei, también adaptó y recuperó la actividad metabólica durante la exposición a un ambiente simulado de Marte durante 7 días usando solo la humedad del aire durante la noche; sin signos químicos de estrés.
Metanógenos como Methanosarcina barkeri [200]: solo requieren CO2, hidrógeno y oligoelementos. El hidrógeno podría provenir de fuentes geotérmicas, acción volcánica o acción del agua sobre basalto.
Los líquenes como Xanthoria elegans, Pleopsidium chlorophanum y Circinaria gyrosa, algunos de estos pueden metabolizarse y fotosintetizarse lentamente en las cámaras de simulación de Marte utilizando solo la humedad nocturna, y se ha demostrado que pueden sobrevivir a las condiciones de la superficie de Marte, como los rayos UV. en Marte experimentos de simulación.

La mayoría de estos candidatos, aparte de los líquenes, son microbios unicelulares (o películas microbianas). Los hábitats análogos de Marte más cercanos en la Tierra, como el núcleo hiperárido del desierto de Atacama, están habitados por microbios, sin vida multicelular. Entonces, incluso si la vida multicelular evolucionó en Marte, parece que la mayoría de la vida en Marte es probable que sea microbiana.

Para obtener más información sobre el valor de Marte para la biología y las implicaciones de enviar humanos allí, vea

¿El plan de Elon Musk viola el Tratado del Espacio Exterior? Protección planetaria para Marte después de choques humanos
Espere, no nos apuremos a ser multiplanetarios o interestelares: un comentario sobre la visión de Elon Musk

SOBRE LA PROTECCIÓN DE LA TESIS DE MARTE

Robert Zubrin ha dicho que cree que puede haber hábitats para la vida terrestre en Marte, pero que si es así, esos hábitats tienen la misma vida que la Tierra, por lo que no hay problema en contaminarla con la vida terrestre. El astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch y el astrónomo Alberto G. Fairén publicaron un artículo “La sobreprotección de Marte” también presentando esta visión que recibió mucha publicidad. Pocas personas han leído la respuesta “Protección apropiada de Marte” refutándola, por los oficiales de protección planetarios actuales y anteriores. Ambos artículos fueron publicados en Nature. Están detrás de los cortafuegos, pero puedes leer un resumen de ambos en La sobreprotección de Marte. – Revista Astrobiología

Los astrobiólogos que escribieron “Sobre protección de Marte” piensan que la vida en Marte será prácticamente idéntica a la vida de la Tierra en todos los aspectos. Pero esa es una opinión minoritaria. Igualmente podría ser muy diferente. Su razonamiento es que la Tierra y Marte han compartido una gran cantidad de material a través de meteoritos. Pero eso solo ocurre después de impactos realmente enormes en la Tierra como el meteorito Chicxulub hace 66 millones de años.

Para llegar a Marte, un microbio en el cálido mar tropical que golpeó este asteroide tendrá que sobrevivir primero al impacto. Luego tiene que sobrevivir un mínimo de 100 años en el espacio (cuando las primeras piezas llegan a Marte) en el frío extremo del espacio, las condiciones de vacío y las tormentas solares y la radiación cósmica. Luego tiene que sobrevivir al impacto del impacto en Marte, luego tiene que encontrar un hábitat una vez allí, y debe estar lo suficientemente adaptado a ese hábitat para sobrevivir y reproducirse. También tiene que ser capaz de formar un ecosistema de una sola especie, o de lo contrario, poder sobrevivir en colaboración con los microbios que ya existen.

Cuando era joven, en los años sesenta y setenta, la mayoría de los científicos pensaban que la panspermia era una idea tonta. Los científicos más bien excéntricos Fred Hoyle y Chandra Wickramasinghe lo presentaron y nadie más les creyó. Ahora se ha ido para otro lado. La gente habla de panspermia como si se hubiera demostrado. Pero aunque hemos encontrado algunos extremófilos notables, que posiblemente podrían sobrevivir a tal viaje, sigue siendo solo una teoría. Todavía no tenemos un solo ejemplo de un microbio que haya sido transferido entre planetas.

Puede que nunca haya sucedido. Pudo haber sucedido, pero solo a principios del sistema solar en los primeros cientos de millones de años después de que se formó la Luna. O podría ser que sucedió hace tan solo 66 millones de años.

Cualquier vida que llegó allí 66 millones de años agp también ha tenido todo ese tiempo para evolucionar en las muy diferentes condiciones marcianas. Ahora parece posible que algunos microbios poliextremófilos muy notables capaces de resistir, el frío, el vacío, el impacto, la radiación, etc., puedan llegar allí. Chrooccocidiopsis es un buen candidato, un poliextremófilo también forma ecosistemas de una sola especie, anaerobio, sobrevive en casi cualquier lugar de la Tierra.

Sin embargo, no parece probable que, por ejemplo, los líquenes hayan llegado de la Tierra a Marte de esa manera. Sin embargo, podrían sobrevivir en Marte. Dependiendo de qué tipos de hábitats existen realmente en Marte, puede haber muchas otras formas de vida que podrían sobrevivir en Marte y, sin embargo, es posible que no tengan oportunidad de llegar allí en un meteorito.

Creo que para la mayoría de los astrobiólogos, Dirk Schulze-Makuch y Alberto Fairén han presentado una hipótesis bastante extraordinaria sobre Marte que debería demostrarse. Seguramente habrá al menos algunas diferencias. Y si encontramos la vida allí casi idéntica a la vida en la Tierra, eso en sí mismo sería tan extraordinario que desearíamos estudiarlo cuidadosamente para descubrir cómo sucedió eso. Lo último que querría hacer en esa situación es introducir muchos microbios de la Tierra para confundir la situación.

Y es muy posible que Marte tenga sus propias formas de vida únicas. Incluso si alguna vida terrestre llegó allí, bien podría jugar bien con lo que sea que ya esté allí. Por ejemplo, un alga verde como Chroococcidiopsis podría jugar muy bien con la vida existente en Marte. Eso no significaría que toda la vida de la Tierra es tan agradable a la vida allí.

IDEA DE QUE LA VIDA ADAPTADA A MARTE NO PODRÍA SER VULNERABLE A LA VIDA DE LA TIERRA

Robert Zubrin dice esto con frecuencia en sus conversaciones sobre la colonización de Marte. Pero la idea simplemente no funciona si la miras con detalle. Primero, cualquier vida en Marte puede ser extinguida por la vida terrestre. No se sigue en absoluto porque está adaptado a Marte para que no se extinga. La forma más fácil de ver eso es si se trata de alguna forma de vida anterior, como la vida mundial de ARN.

Quizás algunos microbios como Chroococcidiopsis no extinguirían la vida temprana, después de todo, es un productor primario, no come otras formas de vida y el oxígeno que produce como subproducto no sería un problema en Marte, ya que tiene una superficie muy oxigenada que ya tiene percloratos. en lugar de cloruros e incluso peróxido de hidrógeno, las formas de vida que pueden resistirlas no serán molestadas por un poco de oxígeno.

Pero no nos queda ninguna vida temprana en la Tierra y nuestra vida más temprana que tenemos es demasiado compleja para haber evolucionado de una vez. Entonces, si todavía existe en Marte, entonces puede ser muy vulnerable a lo que sea que lo extinguió en la Tierra.

Robert Zubrin da la analogía de los tiburones que compiten con leones en su hábitat nativo, lo cual es absurdo. Los tiburones ni siquiera pueden sobrevivir por minutos en la sabana africana. Pero tenemos muchos microbios que pueden sobrevivir bien en Marte si existen los hábitats sugeridos. Por una analogía diferente, los conejos y las ratas compiten con los wallabies, y muchas plantas invasoras compiten con las plantas nativas. Por lo tanto, solo depende de la especie que use para su analogía. No tenemos problemas con los tiburones que compiten con los leones, pero sí tenemos problemas con los conejos que compiten con los wallabies. ¿Quién puede decir cuál es la analogía correcta para Marte? Simplemente no lo sabemos hasta que descubramos más.

También tiene otro argumento que menciona en todas sus conversaciones sobre colonización de Marte: que debería ser fácil saber si la vida es de Marte o de la Tierra utilizando la analogía del ántrax. Sí, hay algunas formas de vida que hemos secuenciado y que reconoceríamos en Marte. El ántrax es un ejemplo. Pero solo 100,000 de un billón de especies de microbios, 0.00001% han publicado secuencias de genes. No es práctico tener un “inventario” de cada especie microbiana en la nave espacial.

Entonces, no, no sabríamos si un microbio en Marte proviene de la Tierra o de Marte, siempre y cuando comparta un ancestro con la Tierra, incluso hace mucho más de tres mil millones de años, cuando las arqueas evolucionaron por primera vez. Los orígenes de las arqueas y las bacterias

También las arqueas intercambian fragmentos de ADN fácilmente entre sí a través de la transferencia horizontal de genes (por Agentes de Transferencia Genética). Este es un mecanismo antiguo que funciona entre las arqueas más distantes y no relacionadas. Entonces, si hay un antepasado común, incluso desde hace 4 mil millones de años, es probable que después de introducir la vida en la Tierra, tenga un híbrido de ADN de la Tierra y Marte para cualquier vida relacionada con la vida en la Tierra.

MITO DEL TERRAFORMADO AUTOMÁTICO

Esta es la idea de que si agrega microbios a un planeta, sin importar cuáles sean, se convertirá automáticamente en una segunda Tierra o la más cercana a la Tierra que sea posible para el planeta. Yo lo llamo el “mito de la terraformación automática”. Para ver por qué eso no es automático, piense en una Tierra futura demasiado caliente para la vida, dentro de mil millones de años. Simplemente tendría extremófilos.

Posiblemente podría haber alguna forma biológica de hacer algo al respecto para enfriar esa Tierra futura usando microbios, pero ¿por qué simplemente agregar muchos microbios de la Tierra actual lo enfriaría automáticamente? Si pudiera solucionarse, ya lo habría hecho. Es posible que Marte ya tenga vida, y si es así, no la ha deformado, y ¿por qué entonces la vida de la Tierra la deformaría si su propia vida nativa no?

Agregar vida a un planeta podría impulsarlo de muchas maneras diferentes y no hay forma de saber si lo mejoraría o empeoraría. Sin embargo, lo único que definitivamente hace es cerrar las opciones futuras. Una vez que hayas hecho eso, nunca podrás retroceder, si luego descubres que una de las formas de vida que introdujiste es un problema importante en el planeta. No con microbios. Ya es bastante difícil hacer retroceder formas de vida más altas como conejos, sapos de caña, ratas, Kudzu o knotweed japonés. Incluso los camellos son un problema en Australia ya que el continente es tan grande. ¿Cómo podría hacer retroceder un microbio problemático de un planeta tan grande como el área terrestre de la Tierra?

¿Qué harás si has introducido algún microbio problemático? ¿Quizás quiera aumentar los niveles de oxígeno pero introdujo aerobios que comen oxígeno? ¿Quizás quiera aumentar los niveles de metano pero introdujo accidentalmente metanótropos que lo comen? Tal vez introdujo consumidores secundarios que comen las algas que desea utilizar para introducir oxígeno. Muchas cosas podrían salir mal como resultado de los microbios que introdujo por error.

Como un simple ejemplo de cómo los microbios introducidos por error podrían estropear las cosas rápidamente, algunas bacterias convierten el agua en calcita, y si las presenta por error, puede encontrar que estos microbios han convertido todos los acuíferos subacuáticos en cemento. Ese es un ejemplo de Cassie Conley, actual oficial de protección planetaria de los Estados Unidos: es microbióloga / astrobióloga.

Ir a Marte podría arruinar la búsqueda de vida extraterrestre

Creo que esto se basa originalmente en la hipótesis Gaia de Lovelock en su forma fuerte, la idea de que la vida hace que los planetas sean más habitables por sí mismos. La débil hipótesis de Gaia de que la Tierra tiene muchos sistemas que trabajan juntos para ayudar a mantenerla en un estado habitable, mediada por la vida, es ampliamente aceptada. Pero la idea de que tal sistema surge automáticamente en todos los planetas terrestres con vida no es aceptada universalmente. Esa es la “fuerte hipótesis de Gaia”. Algunas cosas sobre nuestro propio planeta son desconcertantes, por ejemplo, ¿por qué la vida fotosintética evolucionó en el momento justo para convertir un CO2 en oxígeno, para enfriar nuestro planeta y mantenerlo habitable, en lugar de surgir demasiado pronto, para hacerlo demasiado frío? o demasiado tarde, dejándolo demasiado caliente? Luego, en la ciencia ficción, la fuerte hipótesis de Gaia se ha exagerado a la mitología, la idea de que introducir la vida a un planeta no solo ayuda a mantenerla habitable para esa vida, sino que también la hace habitable automáticamente para los humanos. ¿Por qué? Incluso si la fuerte hipótesis de Gaia fuera cierta, bueno, la forma de hacer que Marte sea lo más habitable posible para la vida sería que los metanógenos evolucionen para convertir toda la atmósfera en metano, que es un fuerte gas de efecto invernadero. Eso haría que Marte fuera casi tan cálido como podría ser, utilizando métodos naturales, aunque si la fuerte hipótesis de Gaia fuera cierta, seguramente también la vida evolucionaría para generar gases de efecto invernadero cada vez más fuertes en Marte para mantenerlo caliente. Eso lo haría más habitable, pero no un entorno en el que los humanos pudieran vivir. Creo que pocos se suscribirían a una versión tan fuerte de la hipótesis de Gaia. Pero la idea de que la vida automáticamente haría que Marte en la Tierra sea aún más absurda que esa, creo.

Introducir la vida de la Tierra a Marte probablemente no haría nada para hacerlo más habitable, no sin un plan a largo plazo, una mega ingeniería y una cuidadosa selección de las formas de vida para introducir cuándo. Y probablemente necesitaría gases de efecto invernadero artificiales o grandes espejos a escala planetaria o ambos para mantenerse lo suficientemente calientes a largo plazo. En un proyecto de miles de años que sigue y sigue, billones de dólares al año lo mantienen habitable.

Creo que es genial pensar en ideas de terraformación, sí. Nos ayuda a aprender mucho sobre nuestro planeta y los exoplanetas y el propio Marte para hacer esos experimentos mentales. Pero en cuanto a los experimentos prácticos, comencemos mucho más pequeños. Todavía no hemos logrado un ecosistema de sistema cerrado del tamaño de la Biosfera II en la Tierra. Una vez que tenemos ecosistemas de sistema cerrado muy pequeños en la Tierra, podemos probarlo también en el espacio, por ejemplo en las posiblemente grandes cuevas lunares, tal vez tan grandes como un cilindro O’Neil, de cien kilómetros de largo y kilómetros de ancho. Luego, podemos trabajar en ecosistemas de tipo domo de la ciudad o Stanford Torus. Eventualmente podemos intentar Terraformar y paraformaformar la Luna. Dejemos de lado las ideas para terraformar planetas hasta que sepamos un poco más.

Y, mantengamos a Marte prístino para el estudio científico al menos hasta que sepamos qué hay allí. De lo contrario, podríamos estropearlo para una futura transformación, si tratamos de cambiarlo, y también podríamos echar a perder la oportunidad de hacer los próximos grandes descubrimientos en exobiología. Puede ser el equivalente de un exoplaneta en nuestra propia puerta en términos de los descubrimientos que podríamos hacer allí. Así que vamos a mantenerlo así, no intentemos convertirlo en una pálida sombra de la Tierra antes de que sepamos qué hay allí.

Entiendo completamente cómo aquellos que están interesados en la colonización del espacio quieren aterrizar humanos en Marte lo antes posible. Han estado esperando esto durante décadas, algunos de ellos. Pueden estar tan interesados en esto que piensan que es mucho más importante que cualquier descubrimiento en biología.

Pero no estamos hablando de preservar algún microbio oscuro solo de interés para los microbiólogos. Lo que descubrimos allí podría conducir a los mayores descubrimientos en biología de este siglo. Podría ser un descubrimiento tan grande como el descubrimiento de la evolución o la estructura espiral del ADN.

Es solo porque introducir la vida en Marte es irreversible que estamos en esta situación. Su entusiasmo por colonizar Marte no le da a Elon Musk o Robert Zubrin ni a nadie el derecho de tomar una decisión irreversible sobre Marte para el resto de la humanidad. Estamos juntos en esto y todos tenemos derecho a opinar en esta decisión. La situación es particularmente grave porque existe un riesgo significativo de un accidente de las primeras misiones humanas a Marte si enviamos humanos a la superficie. Vea ¿Por qué las naves espaciales se estrellan tan fácilmente en Marte? Un choque de una nave ocupada por humanos sería el fin de la protección planetaria de Marte para la ciencia.

Creo que nuestro objetivo para los humanos en Marte debería ser la órbita de los humanos en Marte y posiblemente Phobos y Deimos, explorando la superficie a través de la telepresencia. Y en cuanto a nuestros primeros experimentos en sistemas biológicos cerrados, paraformaformación, comercio desde el espacio, etc., creo que todo eso debería hacerse en la Luna y en los NEO, lo que conduciría más tarde a la exploración en todo el sistema solar. Pero los lugares de mayor interés para la búsqueda de vida deben protegerse indefinidamente, hasta que sepamos lo suficiente como para tomar decisiones informadas sobre ellos. Las principales prioridades son Marte, Europa, Encelado, y luego hay otras que deben investigarse antes de saber si son vulnerables, como Ceres.

Para más información sobre esto, vea esta sección de mi Caso para Moon First (y siguientes) wjocj puede hacer una pausa para pensar:

Case For Moon First – Mito de terraformación automática

Para obtener más información sobre el flujo como características del hábitat y muchos otros hábitats posibles en Marte, consulte mi

(observe que puse las características fluidas de Richardson en la portada; para mí, esta es la característica más emocionante de todas en Marte para la exobiología)

Lugares en Marte para buscar microbios, líquenes,… Salty Seeps, Derretir agua bajo hielo polar claro, Ice Fumaroles, Dune Bioreactors,…: Donde las formas de vida de Marte podrían sobrevivir hasta nuestros días,

También está disponible para leer en línea de forma gratuita en Places on Mars para buscar microbios, líquenes, … y la sección sobre las características de flujo de Richardson está aquí: características de flujo

Ver también mis libros:

“LUNA PRIMERO Por qué los humanos en Marte en este momento son malos para la ciencia”, disponible en kindle, y también para leer gratis en línea.

Case For Moon First: Gateway to Whole Solar System – Open Ended Exploration, Planetary Protection at its Heart – kindle edition o Read it online en mi sitio web (gratis).

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