Hace aproximadamente 3.600 millones de años, el impacto de un meteorito excavó un cráter de más de 150 kilómetros de diámetro en el ecuador marciano. El cráter, denominado Gale, exhibe en su centro una enorme montaña de 5,5 kilómetros de altura. Poco después de la formación del cráter, el aporte fluvial desde terrenos circundantes lo llenó de agua, formándose un lago con una gran isla central que se mantuvo estable posiblemente durante algunas decenas de millones de años.
El rover Curiosity nos ha ayudado a determinar que el lago del cráter Gale era de agua dulce y no particularmente ácida, que contenía todos los ingredientes básicos que forman la estructura química de los seres vivos, y que tenía fuentes de energía. En un nuevo estudio publicado hoy se definen las condiciones geoquímicas que prevalecían en el lago: el agua estaba estratificada, presentando características químicas y físicas distintas entre el agua superficial y el agua más profunda.
Esta caracterización de la química del antiguo lago en función de su profundidad se ha conseguido gracias al análisis de una secuencia sedimentaria de unos 100 metros de espesor en Gale, llevado a cabo por Curiosity durante sus primeros 1.300 soles (días marcianos) de actividad. El rover analizó sedimentos situados en dos tipos de localizaciones diferentes: unos cerca del borde exterior y de la montaña central del cráter, donde Curiosity ha identificado materiales con morfología fluvial y deltaica, resultado de la sedimentación en la zona costera y menos profunda del lago; y otros en la parte media del cráter, formados por sedimentación en la zona más profunda del lago.
Las rocas depositadas cerca de la desembocadura de los ríos presentan una estratificación más gruesa, y son ricas en arcillas, hematita y otros óxidos de hierro, productos típicos de la sedimentación en entornos oxidantes; mientras que las rocas analizadas en el fondo de Gale forman láminas mucho más finas con abundante magnetita y silicio y carentes de óxidos de hierro y arcillas, características de deposición en ambientes anóxicos. La formación de estas capas tan distintas indica diferencias notables en los procesos de sedimentación: o bien las condiciones geoquímicas del lago fluctuaban en el tiempo, o bien eran distintas en unos lugares y en otros. La evidencia recogida por Curiosity apunta claramente a un lago estratificado, con una discontinuidad entre las aguas superficiales, hasta los 4 metros de profundidad, y las más profundas. En el lago de Gale, el agua superficial era más rica en oxidantes que el agua profunda.
Este tipo de estratificación es muy común en los lagos de la Tierra, y ahora se ha identificado por primera vez en un lago que existió hace miles de millones de años en otro mundo. La diversidad de entornos que ofrece un lago con estas características hubiera proporcionado múltiples oportunidades para la existencia de diferentes tipos de microorganismos; obviamente para todos aquellos que prefieren condiciones más o menos oxidantes, pero fundamentalmente para aquellos que son capaces de obtener energía en la interfase entre ambos entornos geoquímicos.
Esta última investigación de Curiosity ha ofrecido además algunas pistas para entender mejor la evolución del clima de Marte al principio de su historia geológica. En la Tierra, podemos estudiar el clima del pasado perforando la superficie (el suelo en una antigua cuenca sedimentaria o el hielo antártico, por ejemplo) y extrayendo largos testigos, que nos permiten obtener un registro continuo que puede abarcar extensos periodos temporales. Aún no disponemos de la tecnología necesaria para hacer algo similar en Marte, pero la geomorfología del cráter Gale nos proporciona la oportunidad de realizar un trabajo comparable, porque la ventaja de disponer de un rover junto a una montaña es que puedes hacerlo subir. Curiosity aterrizó en el fondo del cráter, y hace unos dos años comenzó a ascender por las laderas inferiores de la montaña central. A medida que subía la montaña de Gale, Curiosity ha ido examinando los sedimentos depositados a diferentes alturas, y por lo tanto en diferentes momentos. Es decir, al ir subiendo, los sedimentos que exploraba el rover eran cada vez más recientes.
Los datos recogidos por Curiosity han revelado que el clima de Marte experimentó una variación notable durante el tiempo en que el lago estuvo presente en el cráter Gale, desde un entorno frío y seco a otro algo más templado y sobre todo mucho más húmedo. Es la primera vez que se obtiene un registro tan fino de las fluctuaciones climáticas del Marte antiguo. En cualquier caso, esta variación hacia un clima más suave debe ser enmarcada como un episodio transitorio dentro del cambio global que experimentó Marte aproximadamente en la misma época, pero a una escala temporal mucho mayor, y que transformó a un planeta que era capaz de albergar enormes lagos habitables durante millones de años, en el desierto terriblemente frío y seco que conocemos hoy.