Este verano, un equipo del Goddard Space Flight Center de la NASA dejó las mochilas en los acantilados del noroeste de Escocia, en la zona de Clachtoll. El objetivo era probar instrumentos portátiles sobre rocas de 1 200 millones de años. Porque esas rocas son gemelas geológicas de los antiguos lagos de Marte, y todavía guardan el rastro de una vida microbiana que desapareció hace mucho.

Acantilados escoceses con aspecto de fondo de lago marciano

Empecemos por el escenario. La costa y los acantilados de Clachtoll dejan a la vista la formación de Stoer, un apilamiento de areniscas rojas y de capas endurecidas de lodo y limo. Estas rocas se depositaron hace unos 1 200 millones de años, en ríos y lagos. En aquella época, no crecía ninguna planta en la Tierra. El paisaje debía de parecerse a una gran extensión mineral, sin bosque ni pradera que sujetara el suelo.

Esas capas de lodo endurecido se llaman lutitas, y tienen una propiedad útil: atrapan y conservan rastros de lo que vivió a su alrededor. El problema es que las mismas rocas existen en Marte.

Hoy Marte está seco, pero su paisaje lo modeló, igual que el nuestro, una larga historia de agua corriente. Los dos mundos tienen zonas de lodo y limo endurecidos, ricos en minerales arcillosos. Por eso interesa a la NASA la formación de Stoer. Un científico que aprende a leer las señales de vida antigua en una roca terrestre sabrá reconocerlas mejor en los datos de un rover, a decenas de millones de kilómetros de distancia.

"Escocia ofrece una combinación difícil de encontrar en la Tierra", explica el comunicado de la NASA. Estas rocas se formaron en ambientes comparables a los antiguos lagos y ríos de Marte, y contienen pruebas de vida microbiana de 1 200 millones de años. Dos cualidades reunidas en el mismo lugar, justo lo que hace falta para practicar la lectura de las medidas marcianas.

Manchas de reducción: una mancha verde que puede venir de la vida

La investigación empezó en Marte, no en Escocia.

En agosto de 2024, el rover Perseverance examinó una roca roja del cráter Jezero, en un sitio bautizado Serpentine Rapids. Su rueda de abrasión excavó un pequeño disco de 5 centímetros en la roca y dejó a la vista una mezcla de blanco, negro y verde. La mayor sorpresa fueron unas manchas verdes apagadas, de unos 2 milímetros de ancho, con un núcleo oscuro y un borde verde claro.

Esas manchas se llaman reduction spots, o manchas de reducción. Para entenderlas, primero hay que saber por qué la roca es roja. En la Tierra y en Marte, el rojo de un sedimento viene del hierro oxidado, el mismo óxido que cubre una herramienta olvidada a la intemperie. Imaginemos ahora que el agua se filtra en ese sedimento antes de que endurezca. Una reacción química puede transformar el hierro oxidado en una forma llamada reducida, que tira a verde. La roca conserva entonces una mancha verde dentro de su masa roja, como una tela desteñida por un producto derramado.

Aquí está lo decisivo: en la Tierra, a veces los microbios están detrás de esa reacción, porque consumen el hierro oxidado. Pero no siempre. La materia orgánica en descomposición puede crear las mismas condiciones, y las reacciones entre el azufre y el hierro también llegan a ese punto sin ninguna vida. La mancha verde es una pista, nunca una prueba.

Esa duda es justo el motor de la expedición escocesa. En los acantilados de Clachtoll, los investigadores pudieron buscar estas manchas a pie con instrumentos portátiles y tomar muestras alrededor. Donde Perseverance no pudo apoyar sus analizadores sobre una mancha verde, el equipo de campo puede estudiar decenas de casos reales, observar su entorno y entender en qué condiciones aparecen.

Un bloque de arenisca roja en la orilla del océano, salpicado de manchas irregulares de color gris verdoso, con un martillo de geólogo encima para dar la escala.
Arenisca roja salpicada de manchas de reducción gris verdoso en la bahía de Stoer, Escocia. El martillo de geólogo da la escala. Estas manchas son a veces señal de vida microbiana antigua en la roca, pero también pueden formarse de otras maneras. Crédito: NASA/Pedro Cota.

Instrumentos portátiles para leer la roca en el sitio

Todo el método se reduce a una sola restricción: lo que cabe en una mochila.

El equipo instrumental de campo del Goddard Space Flight Center, con sede en Greenbelt, Maryland, recorrió la costa y los acantilados de Clachtoll con los instrumentos a la espalda. Usó aparatos portátiles para leer allí mismo la composición química y mineral de la roca, buscó en el entorno pistas sobre el ambiente, e identificó y recogió muestras. Nada que ver con las herramientas de laboratorio, que llenan salas enteras.

El terreno también marca el ritmo. En este lugar, el nivel del agua cambia de 3,4 a 4,6 metros entre la pleamar y la bajamar. Por eso las ascensiones se ajustaban entre dos mareas, para llegar a los sitios de estudio y bajar a terreno seco mientras las pendientes estaban sin humedad. En el clima húmedo de las Tierras Altas escocesas, la tarea no es sencilla.

Tres miembros del equipo, con ropa de campo, sostienen uno al lado del otro fragmentos de roca roja llenos de manchas verdes, a la orilla del agua en Clachtoll Bay.
Muestras de roca con manchas de reducción, recogidas en Clachtoll Bay. Estos bloques viajaron a Estados Unidos para su análisis en laboratorio, con instrumentos demasiado pesados para llevarlos al campo. Crédito: NASA/Pedro Cota.

Lo que estas rocas cambiarán para Marte

Vamos con lo que aporta de verdad esta expedición.

Primer aporte: un manual de uso. Las rocas escocesas se formaron en un ambiente cercano al de los antiguos lagos marcianos y conservaron rastros de vida microbiana. Estudiar los dos aspectos en la misma roca equivale a trabajar con un caso cuya respuesta ya se conoce. Así el científico calibra su lectura y comprende cómo sobrevive una señal de vida en un sedimento y cómo se manifiesta en una medida. Esa pauta servirá después para interpretar los datos de Perseverance.

Segundo aporte: preguntas mejor planteadas para los rovers. Las muestras llegaron a Estados Unidos y la historia continúa en el laboratorio. Una coalición de científicos de varias disciplinas prepara el análisis fino de los rastros químicos y minerales que dejó la vida antigua en las rocas de Stoer. Ese trabajo también debe ayudar a los equipos de misión a planificar nuevas campañas de observación y a preparar a la comunidad científica para analizar muestras marcianas, si algún día llegan a la Tierra.

Tercer aporte, menos esperado: estas rocas tapan huecos en el propio registro geológico de la Tierra. La formación de Stoer documenta una época antigua de nuestro planeta, anterior a las plantas, de la que quedan pocos testigos. La misma piedra sirve, pues, a dos investigaciones a la vez.

La expedición la dirigió el equipo instrumental de campo del Goddard, con la colaboración del centro Johnson de la NASA en Houston y de las universidades de Glasgow, Maryland, Purdue, Stony Brook y Cambridge. La disciplina tiene nombre: investigación de análogos planetarios, es decir, estudiar los ambientes extremos de la Tierra para entender paisajes comparables en otros mundos.

Mosaico nocturno de la cámara WATSON de Perseverance sobre una zona abrasada de roca roja, con una gran mancha verde de núcleo oscuro y borde verde claro.
El mosaico nocturno de la zona abrasada Malgosa Crest, en el sitio Serpentine Rapids del cráter Jezero, tomado por la cámara WATSON de Perseverance el 19 de agosto de 2024. El disco abrasado mide 5 centímetros y la gran mancha verde del centro, unos 2 milímetros. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Un ensayo general antes de las muestras marcianas

Seamos honestos con lo que estas rocas no dicen. No prueban nada sobre la vida marciana. No fechan las manchas verdes de Jezero y no sustituyen una medida tomada in situ. Lo que ofrecen es un campo de entrenamiento a escala real, con las mismas rocas, las mismas preguntas y una respuesta conocida al alcance de la mano.

Perseverance ya ha perforado y guardado muestras en el cráter Jezero, a la espera de una misión que las traiga a la Tierra. El día en que esos tubos lleguen, los laboratorios ya habrán repetido el gesto en acantilados escoceses. Así se aborda una piedra marciana sabiendo con precisión qué buscar en ella.

Foto de grupo de una docena de investigadores con ropa de campo, alineados en dos filas ante un paisaje rocoso escocés.
El equipo instrumental de campo del Goddard y sus colaboradores en Split Rock, Escocia. En el grupo hay investigadores del Goddard, del centro Johnson, de Purdue y de universidades asociadas. Crédito: NASA/Pedro Cota.

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