La ‘piedra de Marte’ hallada en la Antártida brilla en la Exposición Universal de Osaka

La sala del tesoro polar: el Instituto Nacional de Investigación Polar y los meteoritos de la Antártida

El Instituto Nacional de Investigación Polar, situado en Tachikawa (Tokio), es el organismo que vertebra la investigación científica sobre los polos terrestres en Japón y la base de las actividades de la expedición japonesa de investigación en la Antártida. Su colección de meteoritos antárticos es de las mejores del mundo. Dispone de una sala blanca, con un entorno hermético a una temperatura de 22 grados y un 50 % de humedad para evitar que entren contaminación o cuerpos extraños y que el interior se deteriore, donde se conservan 17.400 fragmentos de meteoritos del Polo Sur. La colección incluye ejemplares primitivos que contienen información sobre los inicios del sistema solar, así como otros procedentes de la Luna y de Marte.

¿Por qué se encuentran tantos meteoritos en la Antártida? La clave está en los movimientos y la topografía de la gigantesca y gruesa capa de hielo que cubre el continente. Los meteoritos que se precipitan desde la atmósfera quedan integrados, junto con la nieve, en esa capa de hielo, que se desplaza lentamente desde el interior hacia la costa unos cuantos metros al año. Los meteoritos también se mueven con la capa y se ven transportados durante decenas de miles de años. Normalmente, al llegar a la costa, el hielo se convierte en icebergs que se deshacen en el mar, pero en su trayecto hacia la costa puede verse interceptado por obstáculos como cadenas montañosas. Cuando el hielo se queda atorado en un lugar, los fuertes vientos (vientos catabáticos) lo erosionan o lo transforman en vapor y los meteoritos que contiene salen a la superficie.

En los lugares donde se acumulan los meteoritos, y en especial en las zonas de hielo azul, donde no hay nieve y el hielo, de tonos azulados, queda al descubierto, los meteoritos resultan fáciles de encontrar porque su color negruzco hace que destaquen. La zona de las montañas Yamato (a unos 350 km al sur de la Base Shōwa, a unos 2.000 metros de altitud), donde se halló el Yamato 000593, es una de las pocas del mundo que reúne esas condiciones.

Zona de hielo azul en torno a las montañas Yamato, en la Antártida, donde se halló el meteorito marciano Yamato 000593. El punto más alto de la cordillera está a 2.500 metros y la propia capa de hielo alcanza entre 2.000 y 2.200 metros de altitud. Fue aquí donde la expedición japonesa de investigación en el Polo Sur descubrió por primera nueve meteoritos en 1969.

Una de las mayores masas de piroxeno de la Tierra

Yamato 000593 se descubrió en la 41.ª expedición japonesa a la Antártida, que se llevó a cabo en el año 2000. Tiene forma de balón de rugby y, con sus dimensiones (29 centímetros de ancho, 22 de largo y 17,5 de alto) y sus 13,71 kilos de peso, es uno de los mayores meteoritos independientes procedentes de Marte que se han encontrado en la Tierra. Se le extrajo una parte para su investigación, por lo que la muestra que se exhibe en la Exposición Universal pesa 12,7 kilos.

Yamato 000593 es un meteorito marciano del tipo conocido como nakhlita. Compuesta principalmente de clinopiroxeno, un mineral de tonos verdosos, la nakhlita es una roca ígnea en la que el magma basáltico se enfría y solidifica en un proceso relativamente lento, con una consistencia frágil que hace que se quiebre con solo moverla. Yamato 000593 es el mayor ejemplar de meteorito de este mineral del mundo y por ello tiene un valor científico incalculable.

Cerca del lugar donde se descubrió Yamato 000593 se encontraron dos meteoritos más: Yamato 000749 (1,28 kg) y Yamato 000802 (22 g). Puesto que comparten una composición y una estructura muy similares con el primero, y que el 000749 presenta marcas de fusión que sugieren que es un trozo de una masa más grande, es muy probable que los tres formaran parte de un solo meteorito que se fracturó poco antes o después de entrar en la atmósfera.

Perfil de Yamato 000593.

Yamato 000749 y Yamato 000802, dos meteoritos hallados cerca de Yamato 000593.

Historia del descubrimiento: aventuras sobre el hielo y encuentros milagrosos

La historia del descubrimiento de Yamato 000593 se remonta a la misión que la 41.ª expedición japonesa llevó a cabo en el periodo de hibernación, a la que se asignó a un equipo de seis personas entre las que se hallaba el geólogo Imae Naoya (actualmente, profesor asistente del Instituto Nacional de Investigación Polar). El objetivo era buscar meteoritos en la zona de hielo azul en torno a las montañas Yamato.

Como medio de transporte, usaron tres grandes snowcats. Arrastrando 22 trineos cargados de combustible, víveres, equipos de observación, espacio para vivir y recipientes para guardar meteoritos, entre otros enseres, parecían una caravana sobre el hielo. El 27 de octubre del 2000 salieron de la Base Shōwa y pasaron por la Base Mizuho, una estación de enlace, recorriendo un trayecto de unos 630 kilómetros.

El viaje hacia el interior del continente estuvo plagado de dificultades. Para empezar, se encontraron con sastrugi, zonas donde la superficie nevada presenta muchas irregularidades por la erosión de potentes vientos. La sucesión de masas de hielo duras y afiladas les obligó a conducir los vehículos con extrema precaución a una velocidad de solo 5 kilómetros por hora. También se enfrentaron a grietas de varias decenas de metros de profundidad en el hielo (crevasse) y a debilitantes temperaturas de menos de 15 grados bajo cero. Sufrieron un percance en que el trineo de las previsiones se coló en una grieta oculta por la nieve y quedó colgando en el aire, pero lograron recuperarlo con la carga intacta gracias al trabajo en equipo y pudieron continuar con la misión.

Diecinueve días después de emprender el camino y habiendo superado incontables obstáculos, al fin vislumbraron la silueta de las montañas Yamato. La zona de hielo azul que rodeaba el destino del viaje era un lugar de aspecto místico donde brillaba un hielo prehistórico. Tras un breve descanso, empezaron una misión de 54 días en la que se dedicaron a barrer con 3 motos de nieve las azules llanuras heladas bajo un cielo despejado.

Un día de noviembre, el equipo descubrió un meteorito de unos 51 kilos compuesto principalmente de hierro. Todos celebraron el encuentro con aquel ejemplar, el más grande hallado en las montañas Yamato hasta entonces. Aún en plena explosión de entusiasmo, encontraron otra gran piedra a solo 500 metros de allí: era Yamato 000593. Supieron que se trataba de un aerolito, pero tuvieron que esperar al análisis posterior para desvelar su verdadero valor.

“Al encontrarlo, me llamó la atención su forma peculiar y sus tonos verdosos. Intuí que nunca había visto un meteorito de ese tipo y fue el primero que analizamos al volver a Japón”, recuerda el profesor Imae, uno de los descubridores.

En la 41.ª expedición japonesa a la Antártida en busca de meteoritos se usaron tres grandes snowcats y 22 trineos.

En plena búsqueda de meteoritos. Al lado del snowcat, tres motos de nieve avanzan en paralelo peinando la zona.

Yamato 000593 en el momento de su descubrimiento.

Un viaje de 1.300 millones de años contenido en una cápsula del tiempo marciana

Una vez el equipo volvió a Japón con el meteorito Yamato 000593, el Instituto Nacional de Investigación Polar lo sometió a un riguroso análisis con las tecnologías más avanzadas que permitió determinar que procedía de Marte. El dato decisivo para establecer su origen lo aportó la composición de su interior ―formada por un raro isótopo de gas, nitrógeno y dióxido de carbono, entre otros elementos―, que coincidía con los datos de la atmósfera marciana medidos por las sondas Viking que Estados Unidos lanzó al espacio en los años 70. Es un testigo estático en que la atmósfera de Marte quedó atrapada en el momento de su formación geológica.

También se descubrió que el meteorito contenía minerales arcillosos. Este tipo de minerales generalmente se forman al reaccionar con agua, lo cual indica que es muy probable que, cuando el meteorito estaba en Marte, hubiera agua cerca de la superficie. Por lo tanto, se trata de una prueba de que Marte, un planeta actualmente seco, tuvo un entorno húmedo y de temperaturas moderadas en el pasado.

La investigación desveló un viaje hasta la era épica de aquel meteorito. La datación mediante isótopos radiactivos reveló que la roca se había solidificado hacía unos 1.300 millones de años, al enfriarse cerca de la superficie el magma surgido del manto de Marte. Se calculó que había pasado un periodo de unos 10 millones de años viajando por el espacio. Esto significa que hace 10 millones de años un gigantesco asteroide impactó contra Marte y trozos de él ―Yamato 000593 entre ellas― salieron disparadas al espacio.

Escapando de la gravedad de Marte, Yamato 000593 flotó por el espacio y fue dando vueltas al Sol y acercándose paulatinamente a la trayectoria de la Tierra hasta que se vio atraído por su gravedad, entró en la atmósfera y cayó en la capa de hielo de la Antártida. Un dato interesante es que en el mundo se han encontrado 29 meteoritos que se cree que se desprendieron de Marte hace unos 10 millones de años, lo que sugiere que en aquella época el planeta rojo sufrió un enorme impacto.

Un fragmento de Yamato 000593 fotografiado con un microscopio óptico. Parte de la olivina del interior se transformó y está combinada con minerales arcillosos, lo que demuestra la existencia pasada de agua en la superficie de Marte.

La clave para descubrir los misterios del sistema solar

Hay pocos meteoritos de los que se sepa seguro que proceden de Marte, como Yamato 000593. Por eso la colección de meteoritos antárticos que custodia el Instituto Nacional de Investigación Polar posee un valor incalculable para la ciencia. La mayoría de sus ejemplares son meteoritos primitivos que se formaron hace unos 4.560 millones de años. Se cree que el sistema solar data de esa misma era, con lo que estos meteoritos pueden considerarse “fósiles” testigos de la creación de nuestro sistema planetario que han conservado casi intactas sustancias como el polvo y los gases anteriores a la formación de los planetas.

El futuro del análisis de meteoritos apunta a cuestiones fundamentales como el proceso de formación del Sol y los planetas o la aparición de sustancias orgánicas vinculadas con el origen de la vida. Cada meteorito es una importante pieza del puzle de la formación del sistema solar. La colección de meteoritos antárticos es clave para la investigación comparativa en el análisis de las muestras del asteroide Ryūgū recopiladas por la sonda Hayabusa 2 en 2019. Comparando sustancias primarias del sistema solar que tienen un origen distinto, podemos ampliar el conocimiento sobre la diversificación y la universalización de la evolución de las sustancias de dicho sistema. La exploración de la Antártida seguirá, ya que es una disciplina que avanza actualmente y de la que se esperan nuevos descubrimientos junto con el progreso de las técnicas de análisis.

Presenciar el relato del universo en la Exposición Universal

El meteorito Yamato 000593, que se exhibe en la Exposición Universal de Osaka-Kansai, no es una mera piedra rara. Se trata de un “mensajero” descubierto por la expedición japonesa que nació hace 1.300 millones de años en Marte y pasó otros 10 millones viajando por el espacio hasta aterrizar en la Antártida. En su interior contiene el recuerdo del agua que ya no existe en Marte y la historia de la evolución del sistema solar.

No se pierdan ese “trocito de Marte” cuando visiten la exposición. Al presenciar su aspecto, su textura y el increíble relato que encierra, seguramente se sentirán asombrados ante la expansión del universo, el milagro de la Tierra y el espíritu explorador de la humanidad.

Todas las fotografías han sido cedidas por el Instituto Nacional de Investigación Polar.

Fotografía del encabezado: El meteorito de origen marciano Yamato 000593, descubierto por la expedición japonesa en la Antártida.

(Traducido al español del original en japonés.)