Los glaciares olvidados de Marte

Planeta B

Cuando observamos Marte, ya sea desde nuestros telescopios terrestres o bien desde las misiones espaciales en órbita alrededor de este, una de las cosas más llamativas y que más contrastan con ese ubicuo color rojo de su superficie es la presencia de dos casquetes polares que cubren las latitudes más altas del planeta y que de algún modo nos recuerdan a nuestro planeta.

glaciares Marte
Marte desde el telescopio espacial Hubble en Mayo de 1999. Créditos: NASA, ESA, STScI y AURA

Desde el punto de vista geológico, los glaciares son uno de los grandes agentes de erosión, transporte y sedimentación que se ocurren en la superficie de los planetas, ya que el fluir del hielo es capaz con el paso del tiempo de ir esculpiendo grandes valles y al mismo tiempo transportar los restos de la roca que va rasgando a su paso -y cayendo sobre estos- a veces a grandes distancias, donde se depositarán.

Pero los glaciares también nos pueden aportar una gran cantidad de información sobre el clima de los planetas. Estudiando las capas de hielo que forman los glaciares, ya sea viendo como se superponen unas a las otras, analizando la composición de las pequeñas burbujas de aire que queden atrapadas o fijándonos en las capas de polvo o ceniza que pueden depositarse entre estas, podemos hacer inferencias sobre el clima en el cual se formaron estos glaciares. Son, por lo tanto, un magnífico indicador del cambio climático que ocurre en un planeta.

glaciares Marte
El glaciar Viedma desemboca en el lago del mismo nombre. En la imagen podemos ver como confluyen distintos glaciares, marcados por unas líneas negras llamadas morrenas, unas acumulaciones de restos de suelo y rocas transportadas por el glaciar. Fuente: Programa Copernicus de la Unión Europea.

Hoy sabemos, que salvo en los polos y las regiones más próximas a estos, probablemente solo a partir de la latitud 60º, las condiciones de Marte no permiten la existencia de hielo, en este caso de hielo de agua, en la superficie, ya que este rápidamente se sublima, pasando del estado sólido al gaseoso.

Sin embargo, en algunos lugares de Marte, como puede ser la región de Tharsis, hogar de algunos de los volcanes más altos del Sistema Solar, aparecen formas sobre su superficie que nos recuerdan a los depósitos de sedimentos dejados en nuestro planeta por glaciares en retroceso, marcando distintas etapas en las que el hielo se ha ido retirando y dejando sobre el suelo aquellos materiales que transportaba.

Además, estas formas que vemos en Marte y nos recuerdan a los glaciares son relativamente recientes, es decir, que se formaron hace poco en tiempo geológico. ¿Cómo sabemos eso? Puesto que no podemos ir a tomar muestras para ponerles una edad en un laboratorio, a través de las imágenes podemos datar las superficies de una manera más o menos absoluta contando el número y el tamaño de los cráteres que hay en esa zona.

Me explico: Cuando se forma una nueva superficie en un planeta, pongamos por ejemplo una colada de lava, sobre esta no hay cráteres. Para que se formen, tendrán que impactar sobre la colada cuerpos que provengan del espacio, como asteroides y meteoroides.

Cuanto más tiempo pase desde que se formó la colada de lava, más probabilidades tendrá de que se hayan podido formar cráteres. Obviamente, en nuestro planeta no es una buena forma de datar las superficies ya que los procesos atmosféricos y la tectónica de placas se encargan de ir renovando la superficie a un ritmo importante, pero en cuerpos sin atmósfera como la Luna, o con una atmósfera muy tenue, como Marte, se han podido desarrollar escalas temporales basadas en cuantos cráteres y que tamaños encontramos en una superficie, de tal manera que cuantos más cráteres tenga un lugar, por norma general, más antiguo será.

La estabilidad del hielo

Hecha esta breve acotación, decíamos que estos glaciares marcianos parecían ser recientes, ¿pero cómo es posible si las condiciones actuales de la superficie hacen que el hielo no sea estable?

Durante años se pensaba que muchos de los glaciares, o los restos de estos, que veíamos en la superficie, en realidad estaban formados por el movimiento del hielo que hay debajo de la superficie, en suelos congelados muy ricos en hielo de agua donde este sería más estable a lo largo del tiempo debido a la protección que le ofrecerían los materiales que hay por encima.

Pero lo cierto es que hoy en día se sabe que muchos de estos glaciares en realidad se formaron por la acumulación y movimiento de hielo a partir de la nieve que caía desde la atmósfera, como ocurre en la actualidad en la Tierra, ya que las formas que vemos en el terreno sugieren la existencia de precipitaciones.

Algo tuvo que ocurrir a lo largo de los últimos millones de años en Marte (y quizás más tiempo), que permitiese la existencia de nieve y con esta la formación de glaciares en latitudes alejadas de los polos, incluso cercanas al ecuador. Quizás una pequeña edad del hielo marciana. Y eso que Marte ya es frío por si solo.

La teoría más plausible apunta a que la inclinación del eje de rotación de Marte varía mucho a lo largo del tiempo. Ahora mismo, se encuentra en unos 25º, y el de nuestro planeta, para comparar, en unos 23,5º. Pero hay momentos en los que su inclinación puede superar los 45º.

Esto provoca que en los momentos de mayor inclinación de su eje, los polos reciban mucha más insolación, aumentando la temperatura y provocando que se transforme parte del hielo de agua y de dióxido de carbono en gas, que en primer lugar aumentan la presión de la atmósfera, logrando que en una mayor parte del planeta Marte el hielo pueda ser estable en superficie.

Por otro, el vapor de agua podría condensarse formando nubes en latitudes más bajas y acabar precipitando en forma de nieve, acumulándose en algunos lugares que darían lugar poco a poco a los glaciares. Probablemente los glaciares que vemos en la superficie no se hayan formado en un único episodio de inclinación extrema, sino que necesitaran de múltiples episodios para alcanzar las dimensiones que observamos.

Con el tiempo, el hielo más próximo a la superficie iría sublimándose y desapareciendo, dejando únicamente los depósitos sedimentarios que hoy somos capaces de reconocer en las imágenes… pero esto no es todo.

Resulta que en latitudes medias, a partir de los 30º, si existe en la actualidad hielo bajo la superficie. Tanto que podríamos cubrir Marte con una capa de hielo de un metro solo con el que existe entre la latitud 30º y 50º.

La erosión nos permite ver uno de estos depósitos de hielo en la superficie de Marte como si le hubiésemos hecho un corte. El hielo, aquí en color azul, se encuentra protegido por una capa de polvo y rocas de color blanquecino, que evita su rápida sublimación. Fuente: NASA/JPL/UArizona..

Si lo comparamos con el agua de la Tierra, nos parecerá poco, ya que ese volumen se corresponde aproximadamente con una diezmilésima parte del agua que hay en nuestros océanos, pero si pensamos en el futuro de la exploración humana del espacio, son unas reservas muy importantes de cara a permitirnos explotar ese recurso in situ, y que pueda abastecer a futuras bases o colonias y que permitan una estancia prolongada del ser humano en el planeta rojo.

El caso es que ese hielo que hoy observamos en las latitudes medias y que conocemos gracias a imágenes y datos de radar, sigue existiendo hoy día pese a que las condiciones no le son favorables gracias a que está cubierto por una capa de polvo y rocas que evita que se vaya sublimando.

Estos depósitos podrían también representar distintos momentos de acumulación y por lo tanto, diferentes momentos temporales y climáticos del planeta y su estudio de detalle, ya sea con técnicas robóticas más sofisticadas y precisas que de las que disponemos hoy día, o in situ por seres humanos en el futuro, podría abrirnos una ventana a conocer mejor la evolución reciente del clima marciano.

Referencias:

Fastook, J. L., Head, J. W., Marchant, D. R., & Forget, F. (2008). Tropical mountain glaciers on Mars: Altitude-dependence of ice accumulation, accumulation conditions, formation times, glacier dynamics, and implications for planetary spin-axis/orbital history. Icarus, 198(2), 305-317. doi: 10.1016/j.icarus.2008.08.008

Forget, F., Haberle, R. M., Montmessin, F., Levrard, B., & Head, J. W. (2006). Formation of Glaciers on Mars by Atmospheric Precipitation at High Obliquity. Science, 311(5759), 368-371. doi: 10.1126/science.1120335

Karlsson, N. B., Schmidt, L. S., & Hvidberg, C. S. (2015). Volume of Martian midlatitude glaciers from radar observations and ice flow modeling. Geophysical Research Letters, 42(8), 2627-2633. doi: 10.1002/2015GL063219

The HRSC Co-Investigator Team, Head, J. W., Neukum, G., Jaumann, R., Hiesinger, H., Hauber, E., Carr, M., Masson, P., Foing, B., Hoffmann, H., Kreslavsky, M., Werner, S., Milkovich, S., & van Gasselt, S. (2005). Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars. Nature, 434(7031), 346-351.doi: 10.1038/nature03359

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

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