La historia geológica de Marte está escrita de manera fragmentaria. A diferencia de la Tierra, donde es posible acceder directamente a grandes cantidades de rocas mediante excavaciones, perforaciones y expediciones, los científicos solo disponen de una pequeña colección de materiales marcianos llegados de forma natural a nuestro planeta. Son meteoritos que fueron expulsados de Marte por impactos suficientemente violentos como para ponerlos en trayectoria hacia el espacio interplanetario.
Por eso, cada nuevo meteorito puede modificar una parte del relato sobre la evolución del planeta rojo. El estudio publicado en Geochimica et Cosmochimica Acta por investigadores del Boston College, junto con científicos de otras instituciones, presenta precisamente uno de esos casos: el meteorito Northwest Africa 13441 (NWA 13441) tiene aproximadamente 1.273 millones de años y procede de una fuente marciana que parece haber conservado una composición química extraordinariamente antigua.
El interés del descubrimiento no se limita a su edad. Lo verdaderamente excepcional está en su composición isotópica. El análisis del neodimio revela una firma que coincide con la composición inicial del Sistema Solar, algo que no se había observado anteriormente en meteoritos marcianos del grupo al que pertenece esta roca.
Los investigadores llevan décadas utilizando los meteoritos marcianos para reconstruir la evolución geológica del planeta. Entre ellos se encuentran los llamados shergottitas, un grupo de rocas ígneas que constituyen una parte importante de las muestras marcianas conocidas. Sin embargo, existía un enorme vacío cronológico. Los shergottitas que habían podido datarse eran, en su mayoría, relativamente jóvenes, con edades inferiores a unos 600 millones de años, mientras que los siguientes ejemplares caracterizados se remontaban hasta aproximadamente 2.400 millones de años.
Entre ambos periodos quedaba un vacío de alrededor de 1.800 millones de años. NWA 13441 aparece precisamente dentro de ese intervalo. Su edad de unos 1.273 millones de años proporciona una nueva referencia para estudiar qué estaba sucediendo en el interior de Marte durante una etapa de la que existían muy pocas evidencias directas.
El meteorito fue descubierto en Argelia en 2019. El equipo dirigido por Ethan Baxter, profesor de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente en Boston College, recibió una pequeña muestra que permitió realizar análisis mineralógicos e isotópicos de alta precisión.
El misterio está en el neodimio
Para comprender el hallazgo hay que detenerse en una cuestión que puede parecer técnica, pero que resulta fundamental: los isótopos funcionan como una especie de huella química del pasado de un planeta. El neodimio es un elemento natural que posee siete isótopos. Sus proporciones pueden cambiar como consecuencia de diferentes procesos geológicos, especialmente cuando los materiales del interior de un planeta se funden, se separan y vuelven a cristalizar.
Eso permite a los investigadores utilizar las relaciones isotópicas para reconstruir la historia de los materiales que formaron las rocas. En NWA 13441, el equipo encontró algo inesperado: su composición isotópica inicial de neodimio coincide con la denominada composición condrítica, una referencia asociada a los materiales primitivos del Sistema Solar.
Los meteoritos condríticos son especialmente importantes porque contienen algunos de los materiales más antiguos y relativamente poco procesados que se conocen del Sistema Solar. Su composición ayuda a establecer cómo era la materia a partir de la cual se formaron los planetas. Encontrar esa señal en una shergottita de 1.273 millones de años resulta, por tanto, extraordinario.
La interpretación propuesta por los investigadores es que una parte del manto profundo de Marte conservó aquella composición primitiva durante miles de millones de años. No significa que todo el interior marciano haya permanecido inmóvil o que Marte sea geológicamente idéntico al planeta que se formó hace más de 4.500 millones de años. Significa algo más concreto: determinadas regiones profundas podrían no haber sufrido una alteración química significativa desde las primeras etapas de la evolución planetaria.
En la Tierra, la tectónica de placas constituye uno de los grandes mecanismos que reciclan continuamente la corteza y redistribuyen materiales entre la superficie y el interior. Marte, en cambio, no presenta tectónica de placas como la terrestre. Esa diferencia puede haber permitido que determinadas composiciones antiguas quedaran aisladas durante periodos extraordinariamente prolongados.
Marte se formó muy rápido
El meteorito también aporta información sobre los primeros momentos de la formación de Marte. Según los investigadores, el planeta rojo se habría formado menos de cinco millones de años después del nacimiento del Sistema Solar, hace aproximadamente 4.560 millones de años. En términos astronómicos, es un proceso extremadamente rápido.
Esa formación temprana plantea preguntas importantes: ¿cómo se diferenciaron el núcleo, el manto y la corteza?, ¿cuánto material primitivo quedó atrapado en las profundidades?, ¿qué procesos químicos modificaron posteriormente esas reservas?, ¿hasta qué punto el interior de Marte conserva todavía las características de aquel planeta recién formado?
La composición de NWA 13441 proporciona una nueva restricción para responder a esas preguntas. Si la firma isotópica primitiva sobrevivió durante miles de millones de años, los modelos sobre la evolución interna de Marte tendrán que contemplar la existencia de reservorios que permanecieron relativamente aislados de los procesos posteriores de diferenciación y mezcla.
El caso también ilustra una de las peculiaridades de la investigación planetaria. Los científicos no necesitan necesariamente una gran roca para obtener información extraordinaria. En este caso, una pequeña muestra de un meteorito encontrado en el desierto ha permitido investigar procesos ocurridos a gran profundidad y en una época remota de la historia marciana.
Hasta ahora se han identificado aproximadamente 400 meteoritos procedentes de Marte. Es una cifra diminuta si se compara con la cantidad de rocas terrestres disponibles para la investigación.
El hallazgo de NWA 13441 demuestra precisamente el problema: durante décadas existió un enorme vacío entre las edades conocidas de determinadas shergottitas. Ahora aparece una muestra que ocupa una posición intermedia y, al mismo tiempo, presenta una composición que no encaja fácilmente con lo conocido. @mundiario