Las nuevas misiones a Marte revelan abundante agua oculta en su interior

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Las nuevas misiones a Marte desvelan abundante agua oculta en su interior

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En el borde del cráter Jezero, se puede identificar la ribera de un lago que se secó hace miles de millones de años. NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA, CC BY-SA
Josep M. Trigo Rodríguez, Institute of Space Sciences (ICE - CSIC)

Cada nueva investigación revela que Marte alberga grandes cantidades de agua en el subsuelo, y ahora acabamos de conocer que su interior está caliente y fundido.

Disponemos de múltiples evidencias de la importancia del agua en su evolución obtenidas en las últimas décadas, gracias a la exhaustiva monitorización con diversos ingenios en órbita y rovers en superficie de cualquier leve cambio que se produce en el planeta. Un estudio reciente liderado por Eva L. Scheller del California Institute of Technology (Caltech) indica que la alteración acuosa de muchos de sus minerales permitió secuestrar buena parte de esa agua en la corteza, en cantidades que podrían variar entre un 30 y un 99 % del agua inicialmente presentes.

La evidencia se acumula: el descubrimiento de flujos de salmueras en Marte, la existencia de regiones con permafrost en el subsuelo e incluso la posible existencia de lagos subterráneos apuntan a la posibilidad de que pueda o haya podido albergar microorganismos. Todo ello se revela como una excusa apasionante para abordar muy pronto la exploración humana del planeta rojo.

De su exploración superficial podríamos deducir que el agua sólo puede estar en los casquetes polares. Sin embargo, buena parte permanece en forma de permafrost en el subsuelo marciano, tal y como han revelado cráteres recientemente excavados por impactos de pequeños asteroides acaecidos en determinadas regiones. Incluso algunas regiones pueden albergar grandes masas de agua líquida.

Desde 2018, un equipo italiano, empleando el radar MARSIS de la sonda Mars Express de la Agencia Europea del Espacio (ESA), ha descubierto múltiples lagos subglaciales bajo el subsuelo cercano al casquete polar sur. Entre ellos un profundo lago de unos 20 km de ancho.

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El descubrimiento del primer lago subglacial (en azul oscuro), realizado por el instrumento Marsis de la sonda Mars Express al escanear el subsuelo alrededor del polo sur de Marte. USGS / ARIZONA STATE UN / INAF

El origen del agua de Marte

El planeta rojo se formó, en buena medida, a partir de la agregación de planetesimales hidratados. Por eso no debería sorprendernos que acabase alojando abundante agua. No sin razón, recientemente se ha convenido en llamar Filósico a esa primera era que abarca los primeros 500 millones de años en la evolución del planeta, basándose en la presencia de filosilicatos (arcillas) en esos terrenos ancianos.

De hecho, algunos meteoritos marcianos llegados a la Tierra, como el célebre Allan Hills 84001, revelan que el agua fluyó por extensas regiones de Marte. Precisamente ese meteorito lo estudiamos en el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) y posee carbonatos en sus fracturas que crecieron en diferentes fases, apoyando la existencia de diversos periodos de hidratación mientras formaban parte de la superficie marciana. Posiblemente esas fases fuesen consecuencia de la actividad volcánica en sucesivos episodios de inundaciones acaecida en aquel entorno rocoso del que procede ese meteorito.

Pero, tras aquella etapa dorada, todo apunta a que Marte sufrió un paulatino enfriamiento, perdiendo su campo magnético y su densa atmósfera primigenia. Así, el agua líquida en superficie dejó de ser estable, al bajar la presión atmosférica y la temperatura. También se incrementó el flujo degradativo de la radiación UV que, desde aquel entonces, alcanza inexorablemente la superficie del planeta.

La pérdida de su densa atmósfera

Algunos meteoritos marcianos, las únicas muestras que disponemos por el momento del planeta rojo, apoyan que el Marte primitivo poseyó actividad ígnea apreciable que conllevó una importante desgasificación a escala global, dando lugar a una atmósfera densa en su pasado remoto. Aquella atmósfera desapareció progresivamente porque al enfriarse fue perdiendo su campo magnético y, con ello, la capacidad de reternerla y apantallar la radiación ultravioleta. Esto probablemente ocurrió a lo largo del Teícico, una era así llamada para referirse a los minerales de tipo sulfato formados entonces, hace entre 3 500 y 4 000 millones de años.

A medida que el planeta iba perdiendo esa atmósfera y la actividad volcánica disminuía, el efecto invernadero cesó y la temperatura decreció. El agua se fue retirando al subsuelo, donde ahora se encuentra presente en forma de permafrost y minerales hidratados. Esto se puede apreciar en impactos recientes que han dejado expuesto el subsuelo helado en las regiones más frías y los polos.

Los misteriosos flujos oscuros

Hace ya una década el orbitador Mars Global Surveyor descubrió una especie de escorrentías avanzando por algunas laderas de cráteres y pendientes del planeta Marte. Tales flujos oscuros parecen sufrir cambios estacionales. Durante el verano marciano crecen, y se retraen o desaparecen en invierno.

Desde su descubrimiento, esos flujos fueron monitorizados desde el espacio, y se conocen como líneas de ladera recurrentes (RSL). La mejor explicación que se tiene hasta ahora para estas observaciones es que se trate de flujos de salmueras mezcladas con arena.

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Variaciones estacionales de los flujos recurrentes en las laderas de ciertos cráteres y valles. Aquí vemos Nirgal Vallis observados por el orbitador Mars Global Surveyor. NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona

Flujos de salmueras y agua retenida en el subsuelo

El orbitador Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA lleva años monitorizando las sutiles variaciones en esos flujos oscuros que se propagan preferentemente durante las estaciones cálidas. Dotado de cámaras y espectrómetros de alta resolución, el MRO ha revelado que estas correntías alargadas miden varios metros de ancho y decenas de metros de largo. Su extensión y albedo varían durante los periodos cálidos.

Los flujos salinos parecen estar formados por salmueras hidratadas en las que abundan el clorato y perclorato de magnesio y sodio. En las debidas proporciones, estas sales podrían bajar el punto de congelación del agua hasta los 80 K (-193 ºC) y, por tanto, conferirían a esas salmueras hidratadas la posibilidad de fluir a las bajísimas temperaturas del Marte actual.

El interés por comprenderlos es tal que se están guiando a los rovers a esas regiones para caracterizar su naturaleza concreta a escala microscópica.

Lo más interesante es que el descubrimiento apoya que esa agua almacenada en el subsuelo sea capaz de fluir en episodios de hidrotermalismo y, por tanto, pudiese darse un ciclo hidrológico subterráneo, al menos localmente. No sólo eso, los estudios detallados del rover Perseverance en el entorno del cráter Jezero revelan la presencia de compuestos orgánicos aromáticos que habrían surgido en las etapas en las que el cráter fue un entorno hidrotermal.

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El cráter Jezero tal y como debió ser cubierto de agua y dando origen a un entorno hidrotermal hace más de 2 000 millones de años. NASA / JPL-Caltech.

Nichos marcianos posibles para bacterias extremófilas

Esos entornos alterados por agua los miramos con lupa porque, si la vida surgió también en Marte, podrían haber aparecido bacterias extremófilas, microorganismos que se caracterizan por un nivel de adaptabilidad superior a los convencionales, capaces de mudarse a los últimos nichos habitables.

Ciertamente no sabemos si esos nichos existieron. Pero si el conocimiento es fruto de la curiosidad, estas hipótesis despiertan el interés de futuras misiones tripuladas y nos hacen centrar esfuerzos en la búsqueda de los lugares más prometedores para futuros amartizajes.

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El crater Gale ha despertado gran interés y por eso se envió al rover Curiosity para su exploración. Aquí vemos una panorámica obtenida desde la formación Kimberley hacia el sur. Se aprecian los estratos indicando la acción del agua y al fondo aparece el Monte Sharp. NASA/JPL-Caltech.

Salmueras, evaporitas y el origen de la vida…¿también en Marte?

La evidencia de agua fluyendo en el interior de Marte, incluso puntualmente en la actualidad gracias al calor interno remanente, ¿podría tener implicaciones para la búsqueda de vida marciana? Sin duda.

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Presencia de hematita en Meridiani Planum, indicando la zona de amartizaje inicialmente prevista para el rover Opportunity. NASA / JPL-Caltech / ASU

Hace ya unas décadas, Joseph Kirschvink de Caltech sugirió que la vida terrestre pudo haberse originado a partir de ribosa formada en Marte y transportada a la Tierra a través de meteoritos. La hipótesis de Kirschvink se suele considerar tan audaz como improbable, dado que el mecanismo de transporte hacia la Tierra hubiera sido a bordo de meteoritos que tardarían millones de años en alcanzar nuestro planeta. Sin embargo, determinadas zonas de la superficie de Marte parecen haber visto la formación de evaporitas y otros minerales de alteración acuosa.

Quizás futuros estudios apunten a que Kirschvink no estuvo tan desacertado proponiendo las evaporitas como potenciales catalizadoras de vida.

Pese a nuestra ignorancia actual sobre el escenario concreto que requiere el origen de la vida, el descubrimiento de esos entornos acuosos en Marte constituye una estimulante razón para impulsar la exploración del planeta rojo.The Conversation

Josep M. Trigo Rodríguez, Principal Investigator of the Meteorites, Minor Bodies and Planetary Sciences Group, Institute of Space Sciences (ICE - CSIC)

This article was originally published in The Conversation. read the original.