El agua perdida de Marte puede estar enterrada bajo la corteza del planeta

Una ilustración de Marte repleto de océanos y lagos. NASA

Hace miles de millones de años, Marte era un cálido hogar para lagos y océanos. Es decir, hasta que estos enormes cuerpos líquidos de su superficie desaparecieron hace unos 3.000 millones de años. Durante años, los científicos han asumido que esta agua desapareció en el espacio cuando la atmósfera del planeta se diluyó.

Resulta que es posible que el agua no haya subido, subido y desaparecido. En realidad, podría haber ido en la dirección opuesta: bajo tierra. Según un nuevo modelo desarrollado por investigadores de Caltech y publicado en ciencia hoy, entre el 30% y el 99% del agua global antigua de Marte todavía se puede encontrar dentro de la corteza marciana.

Este trabajo se basa en el trabajo que se ha realizado durante décadas, dice Eva L. Scheller, geóloga planetaria de Caltech y autora principal del nuevo estudio. Y más evidencia observacional nos ha llevado cada vez más a pensar en la pérdida de agua en Marte de nuevas maneras.

Las estimaciones actuales sugieren que Marte pudo haber tenido entre 100 y 1500 metros de capa equivalente global (m GEL) de agua en su superficie. (m GEL se refiere a una capa de 1 metro de agua que cubriría una superficie uniforme del planeta; Scheller dice que 1000 m GEL equivalen aproximadamente a la mitad del agua del Océano Atlántico). Incluso el extremo inferior de esta estimación sigue siendo suficiente de agua que la vida potencial podría haber usado para construir un hogar para sí misma.

Entonces, aprender cómo desapareció es fundamental. Si sabemos lo que sucedió, podríamos tener una mejor comprensión de qué lugares en Marte podrían haber conservado evidencia de cualquier vida que evolucionó durante ese tiempo, y cómo las misiones a Marte actuales y futuras podrían buscar esa evidencia.

En la mayoría de los modelos de pérdida de agua que asumen la pérdida atmosférica, la idea ha sido que la radiación ultravioleta hace que el agua en el aire se disocie en hidrógeno y oxígeno. Ambos elementos, pero especialmente las moléculas de hidrógeno más ligeras, escapan de la atmósfera y se dirigen al espacio. Los científicos miden esta pérdida de hidrógeno (utilizando detectores de neutrones como el instrumento FREND de la ESA y el Trace Gas Orbiter de Rusia) como indicador para determinar la tasa de pérdida de agua en Marte a lo largo del tiempo.

Sin embargo, hay dos problemas con esta teoría. Por un lado, no explica por qué TGO u otras misiones todavía detectan tanta agua en la corteza marciana. En segundo lugar, la tasa de pérdida de hidrógeno medida hasta ahora es demasiado pequeña para dar cuenta de la cantidad de agua que creemos que tenía Marte originalmente. En realidad, solo podría explicar el extremo inferior de lo que piensan la mayoría de los geólogos, dice Scheller.

Al mismo tiempo, ahora tenemos una mejor comprensión de cuánta agua está enterrada dentro de la corteza marciana. Gran parte de esto se debe en gran parte a misiones de rover como Curiosity que han estudiado rocas marcianas directamente, así como análisis de laboratorio de meteoritos de Marte que han aterrizado en la Tierra. Y todos esos datos han llevado lentamente a los científicos a tomarse más en serio la idea de que la corteza desempeñó un papel más importante en la pérdida de agua en Marte.

Ahora Scheller y sus colegas han ideado un nuevo modelo que utiliza datos actuales para examinar si el agua podría haber pasado a la clandestinidad.

Esta agua no habría sido absorbida por enormes océanos subterráneos. En cambio, las moléculas de agua se incorporaron a estructuras minerales como las arcillas como resultado de procesos como la meteorización. Lo mismo sucede aquí en la Tierra.

Este proceso podría representar entre el 30% y el 99% de la pérdida total de agua en los primeros 1 a 2 mil millones de años del planeta, según el modelo. La pérdida atmosférica podría compensar el resto.

Es un modelo extremadamente intrigante, dice Joe Levy, geólogo de la Universidad de Colgate, que no participó en el estudio. Los minerales hidratados y los minerales formadores de venas se encuentran casi en todas partes en Marte. La meteorización química fuera de control es una hipótesis realmente provocativa para explicar lo que sucedió con el agua de Marte.

Un rango de 30% a 99% es, por supuesto, enorme. Esto se debe a que simplemente no sabemos lo suficiente sobre el contenido de agua en la corteza (y menos a escala global), o cómo era la antigua atmósfera de Marte y en qué medida fomentaba o limitaba la pérdida de agua atmosférica. El modelo también intenta tener en cuenta cómo la actividad geológica en el pasado antiguo (como el vulcanismo) podría haber afectado estos mecanismos de pérdida de agua.

El modelo nos da nuevas pistas en lo que respecta a la habitabilidad marciana. Los hallazgos no solo responden cómo Marte podría haber perdido su agua, sino también Cuándo perdió su agua, dice Scheller. Los autores están seguros de que los minerales hidratados en la corteza tienen más de 3 mil millones de años, lo que significa que Marte era potencialmente más habitable antes de eso. Cualquier búsqueda de evidencia de vida antigua se orientaría mejor hacia las rocas que se han conservado de este período anterior.

Scheller sugiere que tanto los rovers Curiosity como Perseverance pueden buscar muestras dentro de este rango de tiempo. Perseverancia en particular, cuya misión se dedica principalmente a buscar evidencias de vida marciana, explorará el antiguo lecho de un lago que tiene 3.800 millones de años . Será ahí mismo para investigar cuáles podrían haber sido los mecanismos que provocaron el secuestro de agua en estos minerales de la corteza, dice Scheller. Incluso si no puede hacer el trabajo por sí solo, capturará muestras que los científicos podrían estudiar por sí mismos en el laboratorio .

La Tierra y Marte comenzaron como mundos húmedos muy similares, pero terminaron tomando caminos drásticamente diferentes. La pérdida de agua por los minerales hidratados en la corteza no es exclusiva de Marte; esto sucede en la Tierra todo el tiempo. Pero la Tierra se beneficia del hecho de que sus placas tectónicas reciclan activamente sus rocas de la corteza en un proceso que liberaría esta agua. Además, retuvo una atmósfera espesa que mantuvo al planeta a la temperatura perfecta para que la vida evolucionara y prosperara. Marte no tiene placas tectónicas y sufrió una hemorragia en su atmósfera una vez que su campo magnético se apagó hace 4.000 millones de años.

En última instancia, esto es lo que hay que tener en cuenta sobre la habitabilidad en los planetas terrestres, dice Scheller. Es muy frágil.

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