Un instrumento permite a los exploradores de Marte datar muestras de roca «in situ»
Marte es un lugar prometedor para desentrañar el misterio de si ha existido vida en otros lugares del Universo. Las pruebas sugieren que, dado que el planeta rojo estuvo antaño lleno de agua, con una atmósfera más densa y un clima más cálido, pudo haber sido habitable. Para los científicos planetarios, los volcanes, los cráteres de impacto de meteoritos, las señales de efectos atmosféricos o fotoquímicos y los procesos geofísicos, todos llevan huellas de la historia geológica y climática de Marte. Así, las muestras de rocas recogidas en la superficie marciana podrían aportar detalles sobre la formación y evolución de Marte, explicando también por qué tiene menos atmósfera que la Tierra, mientras que el agua de Marte podría ofrecer pistas sobre cómo pudo evolucionar la vida. «Comprender los procesos geofísicos, geológicos y atmosféricos marcianos probablemente revelará también detalles sobre la evolución y la historia de la Tierra, junto con la de otros planetas del Sistema Solar», afirma Roberto Filippone, coordinador del proyecto IN TIME, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie. Sin embargo, en la actualidad, una vez recogidas, las muestras de rocas marcianas deben enviarse a la Tierra para su análisis detallado, lo que aumenta el tiempo y el coste. Esto inspiró al equipo de IN TIME para diseñar un instrumento que utiliza la luminiscencia para datar muestras «in situ»; una tecnología demostrada con un prototipo portátil, bautizado como «IN TIME». «Una vez integrado en un vehículo explorador, además de recoger datos marcianos nuevos, nuestro instrumento puede ayudar a identificar las muestras más prometedoras para su posterior análisis en la Tierra», explica Filippone de ALMA Sistemi, anfitrión del proyecto.
El instrumento miniaturizado de datación por luminiscencia
La datación por luminiscencia explota el hecho de que las muestras de Marte enterradas que no han sido expuestas a la radiación solar, se ven afectadas por isótopos radiactivos que decaen con el tiempo y son absorbidos por las muestras, lo que crea una carga atrapada. Estas cargas emiten una señal luminiscente al ser estimuladas por la luz, cuya intensidad indica la edad de la muestra. El equipo del proyecto utilizó un protocolo conocido como «protocolo de dosis regenerativa (SAR) de alícuota única», que traza la luminiscencia en una curva denominada dosis-respuesta, para simular el paso del tiempo y ofrecer una estimación más precisa de la edad. El instrumento prototipo del proyecto constaba de tres componentes clave necesarios para llevar a cabo el protocolo SAR: la unidad de irradiación (que administra una dosis conocida), el sistema de estimulación luminosa (para la luminiscencia estimulada óptica e infrarroja) y el fotomultiplicador (que adquiere la señal de luminiscencia), todos ellos controlados por un «software» desarrollado por el equipo del proyecto. El prototipo se probó en la Tierra, donde se utilizó para analizar, por primera vez, depósitos derivados del basalto (rocas sedimentarias similares a las de Marte) en el laboratorio ALMA, supervisado por investigadores de la Universidad de Sassari, para validar los resultados. «Hemos completado con éxito todas las etapas del protocolo SAR, demostrando que es posible datar yacimientos derivados del basalto utilizando luminiscencia», señala Filippone.
Aplicaciones que se avecinan
El instrumento también se probó con éxito en Lanzarote para definir la cronología de los depósitos sedimentarios y los acontecimientos climáticos relacionados, durante las etapas glaciares-interglaciares de los últimos ciento treinta mil años en la llanura de El Jable. Además, el equipo ha caracterizado emplazamientos marcianos en los que es probable que se encuentren muestras prometedoras, y ha demostrado que el instrumento de IN TIME puede funcionar a baja potencia, con muestras muy antiguas y en bruto (no tratadas químicamente), lo que refuerza su idoneidad para el trabajo en Marte. Esto podría contribuir significativamente a los trabajos de la Agencia Espacial Europea para preparar su visión de enviar europeos a Marte en 2040. «Ahora estamos trabajando para producir una herramienta competitiva autónoma de alto rendimiento. Además de en Marte, podría utilizarse en la Tierra. Podría datar depósitos y sedimentos geológicos de hasta un millón de años y complementar la datación arqueológica por radiocarbono, que está limitada a cincuenta mil años y requiere contenido orgánico», concluye Filippone.
Palabras clave
IN TIME, Marte, exploradores, basalto, muestras, luminiscencia, rocas sedimentarias
