Un fragmento de lava marciana que se formó hace unos 4.100 millones de años está ofreciendo una ventana directa a la primera historia geológica de Marte.

El meteorito, llamado Teghaza 001 o Teg 001, conserva señales de fluidos y de una composición que apunta a un planeta con condiciones distintas de las actuales, según el estudio publicado en Science.

La pieza fue recuperada en el desierto del Sahara y llegó a manos de Carl Agee, director y curador del Instituto de Meteorítica de la Universidad de Nuevo México.

Su antigüedad la sitúa en las etapas iniciales de la formación marciana y la convierte, de acuerdo con Agee, en la roca de lava de Marte más antigua identificada hasta ahora. A diferencia de la mayor parte de los meteoritos marcianos conocidos, formados hace cientos de millones de años, Teg 001 proviene de un periodo remoto del planeta.

La datación llegó a partir de diminutos cristales de circón, minerales que permiten fechar rocas ígneas. Yang Liu, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, especializado en rocas y suelos extraterrestres mediante métodos de microhaz, trabajó junto con científicos del Instituto de Tecnología de California para analizar esos cristales con el método uranio-plomo.

El resultado fijó la edad del meteorito en unos 4.100 millones de años. "Hay algunas partes de Black Beauty que tienen esa edad, pero el meteorito en sí es una conglomeración de muchos tipos de roca diferentes. Teghaza 001 es solo un tipo de roca pura, y tiene 4.100 millones de años o más, así que fue una gran sorpresa", dijo Agee. "Es la roca ígnea marciana más antigua jamás encontrada, con mucha diferencia, pero además, parecía tener indicios en su composición que sugerían que había estado en un entorno con fluidos y agua circulando a través de ella".

El hecho de que Teg 001 esté compuesto por un único tipo de roca permite observar una parte de la corteza antigua del planeta sin la mezcla presente en otros especímenes. El contraste es Black Beauty, una roca marciana vinculada a la corteza del planeta y rica en agua, que reúne distintos tipos de materiales.

Agee estudia desde hace tiempo el origen, la evolución y la diferenciación de los interiores planetarios. Cuando recibió las muestras recuperadas en el Sahara, advirtió que una de ellas poseía rasgos texturales, mineralógicos y compositivos que no suelen aparecer en meteoritos marcianos. La comparación inicial con Black Beauty surgió de esas características, aunque no eran idénticas.

"Me di cuenta de que este se parecía un poco a Black Beauty, no exactamente, pero sí en los valores de isótopos de oxígeno", dijo Agee. "Lo examiné al microscopio y encontré dominios con altos niveles de óxido de manganeso, un compuesto que los rovers buscan en Marte como indicador de entornos propicios para la vida".

Para despejar el origen de esa anomalía, Agee y Karen Ziegler, científica del Instituto de Meteorítica y profesora de investigación del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Nuevo México, utilizaron una microsonda electrónica y las capacidades de análisis de isótopos de oxígeno del Centro de Isótopos Estables de la institución. Hallaron proporciones inusuales de esos isótopos, minerales alterados y concentraciones elevadas de óxido de manganeso, un subproducto común de la vida microbiana.

La experiencia del equipo de la Universidad de Nuevo México en identificación y análisis de meteoritos dio paso a una colaboración con el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, la División de Análisis de Ciencias Geológicas y Planetarias del Instituto de Tecnología de California, el Departamento de Ciencias de la Tierra, Planetarias y Espaciales de la Universidad de California en Los Ángeles y la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Clima de la Universidad de Maine.

Uno de los hallazgos del estudio es que el meteorito interactuó con fluidos en la superficie marciana hace miles de millones de años. Su composición isotópica de oxígeno y los minerales modificados indican condiciones ambientales distintas de las del planeta frío y seco actual. Esos indicios se ajustan a las hipótesis desarrolladas durante décadas que plantean un Marte más cálido, húmedo y con mayor actividad geológica.

"También encontramos isótopos de oxígeno anómalos y dominios con altos niveles de manganeso. Todo ello concuerda con la hipótesis de que proviene de una época en Marte, desde sus inicios, cuando el entorno marciano era diferente al de la época en que se formaron y erupcionaron la mayoría de los meteoritos marcianos que observamos, hace unos cientos de millones de años, cuando Marte era un desierto árido, tal como lo es ahora", afirmó Agee. "Esta muestra probablemente proviene de un entorno en Marte más parecido al de la Tierra".

Ese intervalo corresponde al periodo prenoeico, la etapa geológica más antigua de Marte, que abarca aproximadamente desde hace 4.500 hasta hace 4.100 millones de años. Si hubo vida en el planeta rojo, esta es la era en la que podría haber sido posible. La combinación de las señales de agua y la antigüedad de Teg 001 ofrece a los investigadores un caso para examinar entornos que pudieron albergarla.

"Si alguna vez existió vida abundante en Marte, en la superficie, no oculta en el subsuelo, ese sería el período al que nos referiríamos: el período pre-noeico", explicó Agee. "Es la época más temprana, cuando quizás Marte aún tenía un campo magnético, estaba protegido de la radiación y había aguas superficiales. Su atmósfera era más densa. Si la vida primitiva abundaba en Marte, ese es el período más probable para que haya ocurrido".

La química y la geología de Teg 001 lo separan de la mayoría de los meteoritos de Marte, cuya edad ronda los 200 millones de años. Por ello, los científicos consideran que pudo originarse en una zona del planeta poco estudiada, un lugar al que todavía no ha llegado ningún rover.

En el artículo publicado en Science, Agee y sus coautores recurrieron a datos de teledetección orbital para localizar áreas cuya composición coincide con la de la muestra. Varias de esas posibles ubicaciones sitúan el origen de Teghaza 001 en las antiguas tierras altas del sur marciano.

"Este es un solo meteorito. Es como viajar en el tiempo y extraer un fragmento de una formación rocosa de Marte de hace 4 mil millones de años, y así tener este ejemplo de lo que realmente sucedió", señaló Agee. "Por eso es una muestra tan valiosa. Nunca habíamos encontrado una igual".

El investigador añadió que la alteración del meteorito apunta a un contexto "similar al de la Tierra", con fluidos que circulaban por la superficie, volcanes que formaban sistemas hidrotermales y aguas superficiales. Esas condiciones quedaron registradas en las modificaciones de la roca respecto de su estado original.

La identificación de la región de procedencia podría orientar a futuras sondas de aterrizaje, vehículos exploradores y misiones de retorno de muestras hacia sectores de la corteza antigua de Marte. El hallazgo también subraya cuánto queda por determinar sobre la diversidad geológica del planeta.

"Esto no es algo muy común, así que no solo es una muestra antigua que refleja un tipo de entorno diferente en una época distinta de Marte, sino que además no tenemos ninguna otra muestra similar", dijo Agee. "Las probabilidades de que encontremos otra como esta pronto son muy escasas, o prácticamente imposibles".