Existen propiedades de las sustancias que no son deducibles por el análisis de la luz que nos llega de él. Tener una muestra físicamente en la Tierra o diseñar experimentos con el manejo de la muestra para su análisis en el laboratorio es esencial para averiguar ciertas propiedades de dichas sustancias. Desde el principio de la era espacial se han ideado maneras de hacer este tipo de experimentos, y después de sesenta años de exploración ya hemos realizado en varias ocasiones estas pruebas tan esclarecedoras.
Demos un repaso por los cuerpos del Sistema Solar de los que tenemos muestras y los experimentos que se han realizado con ellos.
El primer cuerpo del que obtuvimos muestras fue de nuestro satélite natural, la Luna. La cantidad de muestras de la Luna es considerable, he aquí un listado de la cantidad de rocas traídas en las misiones Luna rusas y las Apolo norteamericanas:
- Luna 16: 101 g.
- Luna 22: 55 g.
- Luna 24: 170 g.
- Apolo 11: 22 Kg.
- Apolo 12: 34 Kg.
- Apolo 14: 43 Kg.
- Apolo 15: 77 Kg.
- Apolo 16: 95 Kg.
- Apolo 17: 111 Kg.
De dichas muestras se deduce, por ejemplo, que tienen más antigüedad, que las rocas terrestres, resultado esperado por la influencia de la actividad geológica, ya que la Luna la perdió muy pronto mientras que en la Tierra sigue activa. La edad estimada por radioisótopos varía desde los 3200 millones de años de las rocas procedentes de mares hasta los 4600 millones de años para las rocas procedentes de cadenas montañosas. Poseen características isotópicas a las terrestres en cuanto al oxígeno, sin embargo, la presencia de hierro es ínfima o nula, así como de elementos volátiles como sodio o potasio y nula presencia de agua. Estos valores aclaran el origen de la luna mostrando que su origen más probable por acumulación de restos de un impacto latetal de un cuerpo con la tierra en las primeras fases de la creación del Sistema Solar.
El siguiente paso de obtención de muestras extraterrestres fue las rocas y el suelo marciano. Las sondas que hicieron experimentos in situ con el suelo marciano fueron las siguientes:
- Viking 1 y 2
- Spirit
- Oportunity
- Phoenix
- Curiosity
Los experimentos se centraron en hallar la composición de los suelos marcianos de distintas localizaciones (polares, de sistemas montañosos, de los terrenos bajos (sumergidos en los antiguos océanos) y los terrenos altos. Y sobre todo la búsqueda en el suelo de rastros o precursores de vida.
Las sondas Viking disponían de tres experimentos para el suelo marciano:
- Experimento pirolítico, que trataría de demostrar la fijación de carbono mediante tres fases (esterilización previa, exposición a dióxido de carbono con luz no ultravioleta y pirólisis de la muestra en busca del carbono 14 fijado)
- Experimento de asimilación de moléculas orgánicas, en las que una muestra de suelo se expone a un líquido nutritivo formado por formiatos, lactatos y aminoácidos marcados con carbono14, midiendo posteriormente la radioactividad de la muestra para comprobar si se fija el carbono de sustancias orgánicas
- Experimento de intercambio de gases, en la que suelo marciano mezclado con líquido nutritivo se exponía a una atmósfera de helio, kriptón y dióxido de carbono, midiéndose posteriormente un posible incremento de dióxido de carbono, metano y nitrógeno.
Los resultaros fueron positivo en el primer experimento, negativo en el segundo y positivo en el tercero.
La Spirit taladró la superficie 2,5 mm. En un área de 45,5 mm. de radio analiando la muestra con un microscopio y un espectómetro.
La Oportiunity también paso una muestra por 3 espectrómetro dediferentes bandas y un microscopio de rayos X Moss Bauer.
La sonda Phoenix se centro en la detección de agua en el polo marciano (en este caso hielo, debido a las condiciones atmosféricas) el resultado fue exitoso, encontrándose hielo debajo de una primera capa de suelo, que se sublimó a vapor al ser desenterrado. Se determinó también que el entorno era alcalino, pH entre 8 y 9. Los experimentos con el suelo detectaron que hubo reacciones químicas del suelo con agua líquida en el pasado.
La sonda más ambiciosa mandada a Marte es la Curiosity, con un analizador de muestras muy complejo unido a una estación medioambiental. Ha confirmado la presencia de agua en el subsuelo y la posibilidad de que pudo albergar vida en el pasado, constató la existencia de un antiguo lago y un buen aldabonazo para la dinámica atmosférica, variaciones de concentración de metano en su atmosfera.
En cuanto a las muestras de objetos menores del sistema solar, se han propuesto (unas han sido ya realizadas y otras están por venir) para obtener muestras de cometas y asteroides. Destacan:
- Stardust
- Hayabusa
- Osiris-Rex
La sonda Stardust se lanzó el 7 de febrero de 1999 en dirección al cometa Wild2, al que llegó el 2 de enero del 2004. Se recogieron muestras tanto del cometa como del medio interplanetario durante el viaje, mediante un receptáculo hecho de grafito y resina de poliamida, que capturó las muestras, colocándolas después en una cápsula cónica de 45 kg. de peso para protegerlas en el regreso. La reentrada en la atmósfera se realizó el 15 de enero de 2006. Los análisis hechos sobre las muestras muestran mucha mayor variedad de partículas de la que se sospechaba para ser muestras de un sistema solar joven. Entre los descubrimientos más relevantes están encontrar compuestos de azufre, que no cuadraban en las hipótesis de las primeras etapas de formación de nubes protoplanetarias y encontrar partículas de fuera del sistema solar, ya que su proporción de isotopos concuerda con material expulsado de una supernova vecina.
La sonda Hayabusa, de la agencia espacial japonesa, se lanzo el 9 de mayo de 2005 hacia el asteroide Itokawa al que llegó y recogió muestras el 26 de noviembre de 2005, devolviendo las muestras el 13 de mayo de 2010. El sistema de recogida fue el acercamiento al asteroide, hasta ponerse solidario a su movimiento, colocarse a pocos centímetros de su superficie y disparar un proyectil que desprendiera material de su superficie que sería recogido mediante una especie de embudo. El propósito de la misión es aclarar la composición química de un asteroide bien clasificado, para tener una mejor idea de los distintos tipos de asteroides presentes en el Sistema Solar.
La misión Osiris-Rex también tiene como destino un asteroide, en concreto el asteroide Bennu y se lanzó el pasado 8 de septiembre de 2016. El acercamiento a Bennu se realizará en julio de 2020 y se tiene previsto que devuelva las muestras a la Tierra en septiembre de 2023. El interés de este asteroide es por su composición, ya que se ha comprobado que es rica en carbono y se le han detectado rastros de aminoácidos. Su estudio sería importantísimo para saber más sobre la hipótesis de la panspermia, en la que se hipotetiza que los ladrillos para la aparición de la vida en la Tierra podrían haber sido traídos por los asteroides o cometas.