El agua que solía existir en Marte se filtró lentamente al espacio, o al menos esa es la teoría actual. Un nuevo documento desafía esta suposición, ofreciendo un escenario alternativo en el que el planeta rojo se ha aferrado a gran parte de su agua antigua, simplemente no podemos verlo.
Una cantidad inesperadamente grande de agua está escondida dentro de los minerales enterrados debajo de la corteza marciana, según una nueva investigación publicada en Science. Los datos presentados en el nuevo artículo, escrito en coautoría por la estudiante graduada de Caltech Eva Scheller, sugieren que se ha retenido entre el 30% y el 99% del agua original en Marte.
Al mismo tiempo, los autores dicen que la teoría predominante sobre la fuga de agua marciana al espacio, una consecuencia de la baja gravedad del planeta, no está a la altura y que su nueva teoría resuelve bastante bien una deficiencia clave. Estos resultados se presentaron el 15 de marzo en la 52ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria.
Sabemos que el Planeta Rojo estuvo una vez cubierto de agua corriente, como lo demuestran los restos de las cuencas oceánicas profundas, lagos, ríos torrenciales e incluso tsunamis tremendamente enormes. El volumen total de agua que solía existir en la antigua superficie marciana se estima en la mitad del volumen total del Océano Atlántico, que no es una cantidad trivial. Tal fue el caso hace miles de millones de años, pero la mayor parte de esta agua parece haberse ido, y la pequeña cantidad que queda se ha retirado a los casquetes polares y (posiblemente) al extraño depósito subterráneo.
Pero como explicó Scheller en un comunicado de la NASA, el escape atmosférico del agua marciana “no explica completamente los datos que tenemos sobre la cantidad de agua que realmente existió en Marte”.
La clave para cualquier estudio sobre la historia del agua en Marte es la proporción observada de deuterio a hidrógeno (D / H), que se usa típicamente para reforzar la teoría del escape atmosférico. El agua está compuesta de hidrógeno y oxígeno, pero existe una cantidad muy pequeña de átomos de hidrógeno como deuterio, también conocido como “hidrógeno pesado” debido a un neutrón extra dentro del núcleo atómico, además del protón estándar. El hidrógeno normal, que representa el 99,98% de todo el hidrógeno, puede escapar fácilmente de la baja gravedad marciana y filtrarse al espacio, pero ese no es el caso del deuterio. En consecuencia, Marte debería exhibir un excedente de deuterio, lo que hace.
El problema es que la tasa de fuga de agua atmosférica observada actualmente es demasiado baja, según los autores del estudio, y este proceso no puede explicar exclusivamente toda esa pérdida histórica de agua a través de la atmósfera. En cambio, Scheller y sus colegas argumentan que, además de una pequeña fuga a través de la atmósfera, el agua ancestral de Marte quedó atrapada en minerales dentro de la corteza del planeta. Juntos, estos dos mecanismos pueden explicar la relación D / H observada y la falta de agua, según el documento.
La evidencia de esta hipótesis se obtuvo del Sistema de Datos Planetarios de la NASA, que sirve como depósito de datos generales para misiones pasadas. En este caso, los autores analizaron datos específicos de Marte recopilados por telescopios, satélites y rovers para reconstruir volúmenes históricos de agua, ya sea en forma líquida, de vapor o de hielo, en Marte y para estudiar la composición química de la atmósfera marciana y la corteza.
Al ejecutar simulaciones en diversas condiciones, los autores mostraron que Marte perdió gran parte de su agua durante su período de Noé, hace alrededor de 4,1 mil millones a 3,7 mil millones de años, y que del 30% al 99% de esta agua antigua quedó enterrada debajo de la corteza, con el resto perdiéndose en el espacio, en un hallazgo que respeta la relación D / H actualmente observada.
El proceso responsable de la desaparición del agua de Marte se conoce como hidratación de la corteza y no es tan exótico como parece. La meteorización química causada por la mezcla de rocas con agua produce arcillas y otros minerales empapados. Esto sucede tanto en la Tierra como en Marte, como lo demuestran las observaciones terrestres realizadas por el rover Curiosity de la NASA. Sin embargo, el destino de estos materiales se desarrolló de manera diferente en los dos planetas.
“Los materiales hidratados en nuestro propio planeta se reciclan continuamente a través de la tectónica de placas”, dijo Michael Meyer, científico principal del Programa de Exploración de Marte de la NASA, en el comunicado de la NASA. “Debido a que tenemos mediciones de varias naves espaciales, podemos ver que Marte no se recicla, por lo que el agua ahora está encerrada en la corteza o se ha perdido en el espacio”, dijo Meyer, que no participa directamente en la nueva investigación.
Kevin Olsen, miembro de la Universidad de Oxford y experto en la atmósfera marciana, dijo que el nuevo artículo hace suposiciones “audaces” pero “nuevas e intrigantes”.
“Nuestra base para [hacer inferencias] sobre el clima antiguo de Marte proviene de la comparación con la Tierra, y un aspecto de la evolución de Marte que difiere de la Tierra es el silenciamiento de sus volcanes, los más grandes del sistema solar”, escribió Olsen, que no está afiliado al nuevo estudio, en un correo electrónico. “Al modelar qué tan grande es el intercambio entre los depósitos de agua cerca de la superficie y los de la corteza rocosa, han abierto muchos escenarios plausibles en los que Marte fue una vez mucho más húmedo, pero resultó como lo vemos hoy”.
“Este es un artículo muy interesante, en el que se combinan muchos mecanismos y modelos diferentes para explorar el destino del agua en Marte”, dijo Geronimo Villanueva, científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, que tampoco participó en el nuevo estudio, en un correo electrónico. “Teniendo en cuenta el alto grado de incertidumbre que existe en algunos de los parámetros del modelo, la gama de posibles escenarios es grande, sin embargo, es importante que planteen predicciones comprobables que se pueden seguir en el futuro”.
Villanueva dijo que el nuevo documento será de ayuda para futuras investigaciones sobre la historia del agua en el Planeta Rojo.
Afortunadamente, el rover Perseverance pronto podría contribuir a esta línea de investigación. El nuevo explorador marciano de la NASA pronto comenzará su trabajo científico en el cráter Jezero, el sitio de un antiguo lago y delta de un río. La evidencia para reforzar esta nueva teoría podría existir dentro de esta antigua extensión, que Perseverance explorará durante los próximos dos años.
Para los futuros colonos marcianos, estas son buenas y malas noticias. Es una buena noticia porque, bueno, Marte todavía tiene mucha agua, al menos en teoría. La mala noticia es que esta agua, si existe, está encerrada en materiales hidratados como la arcilla. Vivir en Marte sería bastante difícil, pero desarrollar la infraestructura para minar, extraer y limpiar el agua extraída de estos minerales suena tremendamente complicado y costoso.