El manganeso extraterrestre resulta estar libre de oxígeno

Antes de este descubrimiento, se creía que los óxidos de manganeso recuperados de las rocas en los cráteres Gale y Endeavour de Marte en 2014 se formaron porque el planeta rojo podría haber tenido una vez más oxígeno en su atmósfera hace miles de millones de años.

En aquel entonces se sugirió que los minerales probablemente requerían abundante agua y condiciones fuertemente oxidantes para formarse. Usando las lecciones aprendidas del registro geológico de la Tierra, se concluyó que la presencia de óxidos de manganeso indicaba que Marte había experimentado incrementos periódicos en el oxígeno atmosférico en el pasado, antes de descender a los bajos niveles actuales.

Pero los investigadores de la UW piensan lo contrario.

“El vínculo entre los óxidos de manganeso y el oxígeno adolece de una serie de problemas geoquímicos fundamentales”, dijo Jeffrey Catalano, autor correspondiente del artículo que presenta los nuevos hallazgos, en un comunicado de prensa. 

Catalano explicó que Marte es un planeta rico en los elementos halógenos cloro y bromo en comparación con la tierra. Los halógenos se encuentran en Marte en formas diferentes a las de la Tierra y en cantidades mucho mayores. Por lo tanto, él y su equipo consideraron que serían importantes para el destino del manganeso.

Junto con el coautor Kaushik Mitra, Catalano realizó experimentos de laboratorio utilizando clorato y bromato, formas dominantes de estos elementos en Marte, para oxidar manganeso en muestras de agua que hicieron para replicar fluidos en la superficie de Marte en el pasado antiguo.

“Nos inspiramos en las reacciones observadas durante la cloración del agua potable”, dijo Catalano. «Comprender otros planetas a veces requiere que apliquemos el conocimiento obtenido en campos aparentemente no relacionados de la ciencia y la ingeniería».

Los científicos descubrieron que los halógenos convertían el manganeso disuelto en agua en minerales de óxido de manganeso miles o millones de veces más rápido que el oxígeno. Además, bajo las condiciones de acidez débil que los científicos creen que se encontraron en la superficie de Marte primitivo, el bromato produce minerales de óxido de manganeso más rápidamente que cualquier otro oxidante disponible. En muchas de estas condiciones, el oxígeno es completamente incapaz de formar óxidos de manganeso.

“La oxidación no requiere la participación del oxígeno por definición”, dijo Mitra. “Anteriormente, propusimos oxidantes viables en Marte, además del oxígeno o mediante fotooxidación UV, que ayudaron a explicar por qué el planeta rojo es rojo. En el caso del manganeso, hasta ahora simplemente no teníamos una alternativa viable al oxígeno que pudiera explicar los óxidos de manganeso”.

¿Qué pasa con la habitabilidad?

Los nuevos resultados alteran las interpretaciones fundamentales de la habitabilidad de Marte primitivo , que es un importante impulsor de la investigación en curso de la NASA y la Agencia Espacial Europea. Sin embargo, los investigadores notaron que solo porque probablemente no había oxígeno atmosférico en el pasado, no hay una razón particular para creer que no hubo vida.

“Hay varias formas de vida, incluso en la Tierra, que no requieren oxígeno para sobrevivir”, dijo Mitra. «No lo considero un ‘contratiempo’ para la habitabilidad, solo que probablemente no había formas de vida basadas en oxígeno».

Señaló que los organismos extremófilos que pueden sobrevivir en un entorno rico en halógenos, como los organismos unicelulares amantes de la sal y las bacterias que prosperan en el Gran Lago Salado y el Mar Muerto en la Tierra, también podrían prosperar en Marte.