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La Conquista de Marte

El mundo de muchas aguas

Con los datos de una sonda orbital se descubrió agua líquida bajo la superficie de Marte. Esta revelación suma nuevas posibilidades para descubrir vida en nuestro vecino.

Casquete polar Norte de Marte

NASA/JPL-Caltech/MSSS

Por Jorge Román

Miércoles 25 de julio de 2018

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El 25 de julio de este año, la Agencia Espacial Europea (ESA) hizo un anuncio revolucionario: aparentemente, Marte escondería agua líquida bajo su superficie.

La sonda orbital Mars Express detectó un posible pozo de agua enterrado bajo 1,5 km de hielo, rocas y polvo en la región del Polo Sur del planeta. Aparentemente, esta agua sería muy rica en sales minerales: esto, sumado a la presión que soporta en el subsuelo es lo que le permitiría mantenerse en estado líquido. Los investigadores dicen que esto rememora el descubrimiento del lago Vostok, ubicado a cuatro kilómetros bajo el hielo de la Antártida.

Región del polo sur marciano donde está el área de estudio del descubrimiento de agua líquida. Crédito: ESA

En la Tierra se han descubierto microorganismos desarrollándose sin problemas bajo los glaciares, lo que por supuesto plantea la pregunta de si este bolsón de agua marciana (y otros que podrían encontrarse), rica en sedimentos y sales, podría ser un hábitat adecuado para vida presente o pasada. Desafortunadamente, es algo que no podremos saber mientras no se envíe una sonda de superficie a excavar uno de estos lugares.

La ruta del agua

El agua es un elemento muy común en el Sistema Solar. Tanto, que hasta se encuentra en Mercurio en forma de hielo, en zonas de oscuridad eterna. Más aun, la Tierra no es un planeta tan húmedo como podría creerse: aunque la mayor parte de su superficie está cubierta de este líquido, en realidad toda el agua de nuestro planeta solo alcanzaría a formar una bola de 1.385 km de diámetro. Hasta Europa, una de las lunas de hielo de Júpiter, tiene más agua que la Tierra.

Toda el agua de la Tierra comparada con el agua de Europa, una de las lunas de Júpiter. Créditos: JPL/USGS

Siempre hubo razones para sospechar de la existencia de agua en Marte: los primeros astrónomos en usar telescopios observaron los casquetes polares del planeta y dedujeron correctamente que esas manchas blancas en los polos debían estar compuestas de hielo. Es más: el astrónomo William Herschel, a fines del siglo XVIII, descubrió que los casquetes polares sufrían variaciones estacionales.

Mucho tiempo después se descubriría que gran parte de estos hielos no están formados solo por agua, sino también por "hielo seco", es decir, dióxido de carbono congelado. En 1965, cuando la Mariner 4 tomó las primeras fotografías de la superficie y evaluó la atmósfera marciana, también se descartó la posibilidad de que hubiese agua líquida: el planeta tiene una atmósfera tan tenue (6,1 milibares en promedio, contra los 1.013 de la Tierra) y es tan frío (una temperatura promedio de -43°C) que el agua no puede existir en estado líquido: si la temperatura aumenta lo suficiente, el hielo se convierte en vapor directamente, en un proceso llamado sublimación. Pese a ello, el astrofísico de la Universidad de Chile Sebastián Pérez dice a PAUTA.cl que "hay muchas mediciones que indican que hubo (y que algo queda) de humedad en Marte", ya que se han observado nubes que aparecen en la atmósfera del planeta. De hecho, "se necesita una mínima cantidad de agua (o similar) para producir nubes", dice Pérez.

A fines de la década de 1970, los datos recogidos por las sondas orbitales Viking permitieron descubrir que había grandes reservas de hielo subterráneo. Sin embargo, este hielo se limitaba a las latitudes más altas (próximas a los polos) y estaba mezclado con rocas

No fue sino hasta 2002 que la sonda orbital Mars Odissey descubrió grandes depósitos de hielo bajo la superficie. En ese entonces, se determinó que había suficiente agua en forma de hielo como para llenar once veces el lago Titicaca. Se trata, no obstante, de hielo mezclado con regolito, un material fino, similar a la arena, pero más pequeño y poco erosionado, muy común en la superficie de cuerpos con poca o sin atmósfera.

En 2008, la sonda Phoenix Mars Lander confirmó la presencia de hielo de agua al excavar en su zona de aterrizaje, próxima al casquete polar norte: se trataba de la primera observación directa de hielo desde la superficie. La duda, sin embargo, es si había hielo de agua en estado puro (es decir, que no fuese una especie de barro o rocas) en el subsuelo. ¿Y por qué es importante esto? Porque el hielo en estado puro sería ideal para que los futuros colonos de Marte obtengan agua en forma sencilla. Esta agua podría ser usada para consumo humano, como riego de cultivos o para ser dividida en hidrógeno y oxígeno para generar combustible (en forma de metano) y aire para respirar.

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A principios de 2018 todo este panorama cambió. Analizando los bordes de acantilados con instrumentos de los satélites en órbita -como si se estuvieran mirando las capas de una torta cortada-, se descubrieron muchas regiones donde hay grandes depósitos de hielo puro (de hasta 130 metros de espesor) a menos de un metro de la superficie. Es decir, bastaría con cavar un poco y llevárselo en baldes.

Una gruesa capa de hielo expuesta en un acantilado, fotografiada por el satélite Mars Reconnaissance Orbiter (el color azul, que representa el hielo, ha sido exagerado). Créditos: NASA/JPL-Caltech/UA/USGS

Estos auténticos glaciares enterrados están en latitudes medias -no tan cercanas a los polos-, es decir, muy próximos a los lugares donde se planifica que deberían aterrizar los primeros exploradores de Marte.

El último descubrimiento es el que se anunció a fines de julio por parte de la ESA y que se menciona al inicio de este artículo: un bolsón de agua líquida, rica en sales minerales y sedimentos, sepultado bajo el hielo de las regiones polares australes del planeta. El descubrimiento fue posible gracias a los instrumentos de la sonda orbital Mars Express, aunque la autora del estudio donde se detalla el descubrimiento, la glacióloga Anja Diez, explica que los instrumentos usados no son tan precisos y, por lo tanto, no descarta que haya más pozos subterráneos de agua líquida o que incluso estos estén interconectados.

La microbióloga de la Universidad de Antofagasta Cristina Dorador explica a PAUTA.cl que el agua encontrada debe ser rica en sales minerales como magnesio, calcio y percloratos, sales que también están presentes en el Desierto de Atacama: "Los salares son paleolagos que se fueron secando. Lo que vemos en el norte [de Chile] hoy son condiciones análogas a lo que ocurre en Marte", sostiene Dorador. "Marte es un planeta terminal, quizás es el futuro de la Tierra".

Mares marcianos

La búsqueda de agua en Marte ha sido en sí misma una odisea científica que abarca siglos. El agua en nuestro pequeño vecino (no olvidemos que tiene apenas un 15% del volumen de la Tierra y el 11% de su masa) es escasa, en la superficie no puede mantener el estado líquido (aunque hay indicios de que, esporádicamente, podría escurrir como salmueras) y está limitada a ciertas regiones.

Pero hubo un tiempo en que no fue así.

Representación artística de cómo pudo haber sido un Marte con océanos y lagos. Créditos: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.

Aunque siempre hubo hipótesis que planteaban que, en un pasado remoto, Marte tuvo una atmósfera densa, era más tibio y tenía mares en su superficie, en 2008 se presentaron las primeras evidencias (no concluyentes) de esta hipótesis. Sin embargo, no se tendría certeza de este descubrimiento hasta el año 2015, cuando la NASA determinó que, hace unos 4.300 millones de años, Marte tuvo un gran océano que cubría casi todo su hemisferio norte -el llamado Oceanus Borealis- y tenía más agua que el Océano Ártico. En algunas regiones, la profundidad de ese océano podría haber sido mayor a mil metros. Se estima que el 87% de toda esta agua se perdió en el espacio cuando la atmósfera se redujo a los niveles actuales (menos de un 1% de la atmósfera terrestre).

No solo eso: también se ha encontrado evidencia de que hubo tsunamis enormes, con olas de hasta 120 metros de altura y moviéndose a 72 km/h hasta 650 km tierra adentro. Tsunamis que no fueron provocados por terremotos, sino por actividad volcánica y por el impacto de asteroides hace 3.000 o 3.400 millones de años.

Pero hasta ahora hablamos de mares, que posiblemente fueron inhóspitos para la vida. Quizás eran demasiado salados, quizás demasiado ácidos. Pero en 2013, dos rovers descubrieron en dos zonas completamente distintas la evidencia de que hubo lagos de agua potable en el pasado remoto: el Mars Curiosity y el MER Opportunity.

El rover Curiosity investiga el cráter Gale, lecho de un antiguo lago de agua dulce. Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Los MER Spirit y Opportunity ya habían descubierto en 2004 que hubo agua líquida, pero con un pH muy ácido (y, por lo tanto, incompatible con la vida que conocemos). Pero la evidencia de que también hubo agua dulce con pH neutro confirmó la hipótesis de que Marte tuvo alguna vez condiciones apropiadas para que sugiera la vida.

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¿Eso significa que existió? La única forma de asegurarse de ello es descubriendo fósiles, pero eso es algo que los actuales rovers marcianos no pueden hacer. Como explica a PAUTA.cl Javiera Rey, doctora en astrofísica por la Universidad de Génova, aún no hay proyectos para buscar fósiles en Marte: "Lo más probable es que sea necesaria presencia humana o recogida de muestras para descubrir microfósiles marcianos".

Además, y como suele suceder en la ciencia, la existencia del Oceanus Borealis o al menos su habitabilidad también ha sido cuestionada. Según explica el astrofísico Daniel Marín en su blog de Naukas.com, "en los últimos años ha ganado fuerza la imagen de un Marte primigenio húmedo y frío frente al húmedo y caliente que se había impuesto durante la pasada década, un escenario que algunos expertos interpretan en clave pesimista de cara al potencial astrobiológico del planeta". Es decir, más que un mundo azulado, Marte habría sido una bola de hielo.

Aun así, hay esperanzas de que la vida haya florecido en el antiguo mar de Eridania, que podría haber tenido un volumen similar al del Mar Rojo y que, según han revelado las sondas en órbita, podría haber albergado fuentes hidrotermales. Y, tal como explica Marín, "la vida pudo surgir y florecer en Marte en el fondo de lagos y mares independientemente de si las condiciones superficiales eran demasiado frías u hostiles".

Lo que está claro es que nuestro vecino es un planeta mucho más complejo de lo que imaginaba la comunidad científica hace pocas décadas. Y, tal como sostienen Javiera Rey y Daniel Marín, muchas de las preguntas pendientes solo pueden responderse trayendo muestras de Marte a la Tierra... O enviando un equipo de exploración humano.

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