Una vibrante arenisca roja rodeaba a Nicholas Heinz mientras caminaba por Sedona, Arizona, en enero de 2024. Pero una roca extraña, más pequeña que la palma de su mano, le llamó la atención. El basalto gris salpicado de puntos color óxido claramente no pertenecía allí.

“La roca en sí no es particularmente única”, dice Heinz, científico de materiales del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. “La recogí ese día porque era muy inusual para la región”. La roca podría provenir de un antiguo volcán cercano y haber sido dejada caer por un compañero de excursión, dice.

Heinz admiró las diminutas partículas atrapadas en el basalto erosionado, así que guardó la piedra en su mochila para llevársela a casa. Seis meses después, descubrió que esta roca podría ser el sustituto perfecto de una intrigante encontrada en Marte, una que posiblemente insinúe vida antigua.

En julio de 2024, los investigadores anunciaron que el rover Perseverance de la NASA había encontrado una roca rojiza salpicada de motas oscuras llamadas "semillas de amapola" y manchas blanquecinas de tamaño milimétrico rodeadas de negro, llamadas "manchas de leopardo". Los instrumentos a bordo del rover revelaron que la roca marciana —llamada Cheyava Falls, en honor a una cascada del Gran Cañón— contiene compuestos orgánicos, compuestos basados ​​en el carbono que son los componentes básicos de la vida. Además, los bordes negros de las manchas de leopardo, que contienen fosfato de hierro, se asemejan a la composición química y la textura de las características de las rocas terrestres asociadas con los microbios.

Perseverance tomó una muestra de la peculiar roca para que una futura misión la recoja y la traiga a la Tierra, aunque ésta y fragmentos de otras rocas marcianas muestreadas no llegarán hasta dentro de al menos otra década.

Mientras tanto, Heinz había estado probando una nueva técnica de caracterización de rocas llamada espectroscopia infrarroja fototérmica óptica (O-PTIR) y planeaba probarla en el basalto que había recogido. Se dio cuenta de que esta roca terrestre contenía fragmentos de material atrapado de tamaño y espaciamiento similares a los de las cataratas Cheyava.

“Cuando todo esto se alineó, pensé: 'Bueno, este es un excelente ejemplo de lo que la técnica puede hacer con esta muestra tan específica de Marte a su regreso a la Tierra'”, afirma. Heinz y sus colegas publicaron su prueba de O-PTIR con la roca terrestre en la revista Review of Scientific Instruments de agosto.

El O-PTIR utiliza dos láseres para revelar la composición de una roca. La luz infrarroja de uno de ellos calienta un área de aproximadamente 15 micrómetros de ancho en la muestra, provocando la vibración de las moléculas. Al proyectar un láser de luz visible sobre ella, se pueden revelar detalles sobre los materiales basándose en cómo se dispersa la luz al rebotar en las moléculas.

Es "como un espejismo en un día caluroso, donde se ve el aire justo encima de la carretera que empieza a desviar la luz y hace que las cosas se vean como onduladas", dice Heinz. "Ese cambio en la luz visible proporciona toda la información química que proporcionan las técnicas infrarrojas tradicionales".

Las técnicas tradicionales carecen de la resolución espacial de escala fina del O-PTIR, lo cual es importante debido a la baja concentración de compuestos orgánicos esperada en rocas alienígenas, dice Heinz.

Él y sus colegas probaron el O-PTIR en tres puntos dentro de una inclusión de color óxido en la roca terrestre y en un punto en el cuerpo gris principal de la roca. El resultado mostró que la inclusión probablemente contiene minerales de olivino con hierro y magnesio. En la parte gris de la roca, el O-PTIR detectó un material orgánico rico en proteínas con diferentes tipos de enlaces químicos estirados.

Si se aplicara a la muestra de las cataratas Cheyava, esta información sobre los enlaces químicos podría enriquecer el análisis de Perseverance, revelando más sobre los minerales, la materia orgánica y la historia de la roca, afirma el geobiólogo Mike Tice, de la Universidad Texas A&M en College Station, quien no participó en el nuevo estudio. Esto podría ayudar a determinar si las manchas de leopardo son realmente un signo de vida.

Los investigadores demostraron la resolución espacial a escala fina del O-PTIR, pero analizar más muestras o tipos de roca podría haber fortalecido el trabajo, afirma el geólogo planetario Brian Hynek, de la Universidad de Colorado en Boulder, quien tampoco participó. Por ejemplo, algunas rocas areniscas de Utah presentan características que contienen hierro, similares a las manchas de leopardo de las cataratas Cheyava. El hierro de las rocas de Utah se precipitó originalmente por el agua que se filtró en la arenisca porosa hace millones de años.

Aun así, Hynek afirma que el O-PTIR amplía el conjunto de herramientas para estudiar rocas que podrían contener compuestos orgánicos de origen biológico. «Abre un nuevo mundo de análisis».

Citas

N. Heinz et al . Aplicación de la espectroscopia infrarroja fototérmica óptica (O-PTIR) para futuras muestras de Marte. Revista de Instrumentos Científicos . Vol. 96, agosto de 2025. doi: doi.org/10.1063/5.0266350.

Por McKenzie Prillaman​

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