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Explorando la Antártida para
entender Marte
Alberto González Fairén

Así ha sido la Campaña antártica 2018
del Centro de Astrobiología
l Centro de Astrobiología (CAB) es un centro de investigación situado en Torrejón de Ardoz (Madrid), administrado de forma conjunta por el CSIC y el INTA, y asociado a NASA. En el CAB llevamos varios años trabajando en el desarrollo del instrumento SOLID (Signs Of LIfe detector) para la detección de rastros vida en Marte. SOLID permite el análisis in situ de muestras tomadas en diferentes tipos de superficies (suelo, roca, polvo, hielo) mediante un biochip inmunológico, el LDChip (Life Detector Chip), en formato micromatriz de anticuerpos (Figura 1). Con el objetivo de mejorar el concepto, particularmente la selección y desarrollo de nuevos anticuerpos sensores para el LDChip, estamos estudiando la geomicrobiología y los rastros químicos de la vida en ambientes terrestres que presentan analogías con ambientes descritos en el Marte actual o el Marte primitivo.

Uno de los aspectos esenciales de esta investigación es la búsqueda de una definición precisa de cómo era Marte hace miles de millones de años, con el objetivo de desarrollar nuestros estudios de campo en ambientes análogos lo más parecidos a Marte que sea posible encontrar en la Tierra. Sin embargo, el problema del clima en el Marte antiguo y la discusión sobre la presencia de agua líquida sobre la superficie del planeta continúan sin estar resueltos más de cinco décadas después de la llegada de las primeras naves de exploración a Marte. Por un lado, hemos sido capaces de reconocer las huellas de la presencia de agua, tanto geomorfológicas (restos de ríos, lagos, deltas o playas) como geoquímicas (abundancia de minerales diversos que sólo se forman en presencia de agua líquida), que demuestran que el agua fluyó sobre la superficie marciana en grandes cantidades y durante tiempos prolongados. Pero, por otro lado, los modelos climáticos nos aseguran que la temperatura media del planeta siempre estuvo por debajo del punto de congelación del agua.
Ejemplo de LDChip...
Figura 1: Ejemplo de LDChip mostrando puntos fluorescentes por triplicado, como detección positiva de los anticuerpos frente a microorganismos, componentes estructurales de ellos, o restos de polímeros biológicos atrapados entre los minerales. (CAB) Click para ampliar!
Para tratar de encontrar una respuesta a esta aparente contradicción, estamos desarrollando la hipótesis de que el planeta era efectivamente muy frío y que el agua se encontraba fundamentalmente en forma de hielo, pero cierta cantidad de ese agua era muy rica en sales y reunía otras características geoquímicas que permitían su estabilidad en estado líquido; además, nuestras investigaciones consideran la influencia de otros factores, tales como las variaciones ambientales debidas a la latitud, la altitud, la estacionalidad, los grandes eventos geológicos (vulcanismo, impactos), y la variación de parámetros orbitales. El escenario resultante sería un planeta tapizado por glaciares y con nieves abundantes, posiblemente con un gran océano boreal parcialmente cubierto por hielo, enormes icebergs, y ríos y lagos muy fríos sobre las tierras emergidas.

Uno de los ambientes terrestres que más se asemeja a ese Marte primitivo húmedo y helado se encuentra en la Antártida. Los nunataks antárticos son áreas de roca desnuda que sobresalen de la capa de hielo y nieve permanente (Figura 2), y que reúnen una serie de condiciones extremas para la presencia de vida, tales como temperaturas por debajo de cero grados la mayor parte del año, alta radiación UV, escasez de agua líquida, y limitación de nutrientes. Un entorno que evoca rápidamente las condiciones de Marte hace miles de millones de años.
Nunatak
Figura 2: Nunatak. (Stephen Bannister) Click para ampliar!

Por lo tanto, los objetivos de la campaña antártica del CAB 2018 incluían la evaluación los nunataks como análogos terrestres de ambientes de Marte primitivo y glaciar, hace aproximadamente 3.500 millones de años; la identificación de moléculas de origen biológico como marcadores inequívocos de vida en los nunataks; y el testado y validación de instrumentación para exploración planetaria, como SOLID-LDChip (Figura 3).

Para conseguir estos objetivos, un equipo de investigadores del CAB se desplazó en enero a la Base Antártica Española Juan Carlos I. Allí llevó a cabo una serie de muestreos en nunataks a diferentes alturas, con la colaboración de experimentados montañeros que asisten en las tareas de las Bases Antárticas Españolas. El muestreo se realizó particularmente en las zonas de roca más expuesta a las condiciones ambientales más extremas. Estas muestras fueron analizadas directamente en la Base mediante el chip detector de vida (LDChip). Posteriormente, se prepararon las muestras para un examen riguroso en los laboratorios del CAB, empleando las técnicas más avanzadas de mineralogía, geoquímica, química orgánica, y ecología molecular (incluyendo secuenciación de ADN). Finalmente, vamos a utilizar técnicas de identificación biológica similares a las que serán usadas por NASA y ESA en las próximas misiones a Marte. Confiamos en que nuestro trabajo proporcione pistas acerca de qué, cómo y dónde buscar con los próximos exploradores robóticos marcianos.

Texto elaborado con la colaboración de Víctor Parro, del CAB.

Pruebas de SOLID en la Antártida
Figura 3: Pruebas de SOLID en la Antártida. (CAB)
 
 
Madrid, España, 19 de Enero de 2018.
 
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