Pero, ¿es que existen lagos en Marte?

Planeta B

Hemos dedicado una buena parte de los artículos de este Planeta B a hablar de hielo en Marte. Quizás porque es uno de los agentes más importantes en el modelado de la superficie del planeta rojo, pero también porque son fundamentales para estudiar la historia del clima reciente -y no tan reciente- a través de sus distintas capas, que como las páginas de un libro, nos cuentan las condiciones en las que se depositaron, pero también, como no, su importancia para el futuro de la exploración marciana, ya que, si en algún momento viajamos hasta allí y pasamos largas temporadas, probablemente tengamos que depender de algún modo del agua del propio Marte y cuya forma más fácil de obtener sea fundiendo el hielo.

Lo que parece muy difícil es que encontremos agua líquida en la superficie de Marte, más allá de pequeñas surgencias relacionadas con las estaciones más cálidas, pero que tan pronto alcanzan la superficie se evaporan debido a la baja presión atmosférica. Además, es muy probable que el acceso a estos sitios estuviese restringido por motivos de protección planetaria, ya que podríamos estar introduciendo microorganismos de origen terrestre que podrían contaminar esas aguas, provocando problemas a una posible vida marciana… si es que existiese.

Pero no nos ciñamos a la literalidad de la superficie de Marte. Y es que es posible que haya agua en la superficie, solo que debajo de más de un kilómetro y medio de hielo y sobre la corteza del polo sur del planeta. Bueno, y, ¿cómo es posible que exista agua líquida en esas condiciones tan extremas y frías?

En julio de 2018 un equipo de científicos (Orosei et al. (2018)) publicó un artículo afirmando la existencia de lagos subglaciales en el polo sur de Marte, uno de ellos de unos 20 kilómetros de diámetro. Para llegar a esta conclusión, estudiaron los datos de radar de la Mars Express, que permiten estudiar las capas de hielo y roca de la superficie y observar las relaciones entre estas, algo fundamental para entender los distintos procesos que se han dado.

lagos Marte
En la imagen de la izquierda podemos ver una imagen de contexto que nos permite localizar el lugar donde se descubrieron estos posibles lagos subglaciales. En el centro, y en color azul, los ecos de radar más intenso. A la derecha, podemos ver un corte donde se aprecia la estructura en capas de los depósitos de hielo, y en azul, el contacto entre el hielo y la corteza de Marte, donde se encontrarían estos lagos. Cortesía de NASA/Viking/JPL-Caltech/ Arizona State University/ESA/ASI/Universidad de Roma y Orosei et al. (2018).

Pero dentro de la región del polo sur encontraron una pequeña zona que reflejaba mucho más las ondas de radar de lo que en principio habían previsto, y que se parecía a los reflejos que también se producen en nuestro planeta en los lagos subglaciales que encontramos en zonas polares, como Groenlandia o la Antártida.

Y, ¿cómo sería posible que hubiese agua líquida en Marte a tan baja temperatura? La clave sería que estos lagos en realidad no serían de agua dulce, sino salmueras cargadas de sales de calcio, sodio y magnesio, que mantendrían el agua líquida.

Pero en 2021 cayó un jarro de agua fría sobre las expectativas de la existencia de estos lagos subglaciales. Otro equipo de científicos publicó que en realidad los reflejos de radar en realidad estaban provocados por la presencia de arcillas hidratadas, como las esmectitas, un grupo de arcillas capaces de absorber y retener agua en su estructura, convirtiendo los lagos en algo más parecido a un lodazal.

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El casquete polar sur de Marte, formado por hielo de agua y de dióxido de carbono. Cortesía de ESA/DLR/FU Berlin / Bill Dunford.

Para llegar a esta conclusión no solo estudiaron los ecos de radar, sino que se fijaron en otra propiedad, la permitividad dieléctrica, comparando los valores observados en los posibles lagos subglaciales con la que ellos tomaron de las esmectitas en el laboratorio, observando que coincidían muy bien entre ellos y que el agua líquida no era necesaria para provocar esos reflejos en los datos de radar. Además, sabemos que las esmectitas son muy abundantes en Marte, por lo que su concentración en determinados lugares no supondría un problema.

Pero los lagos se resisten a desvanecerse, y hace apenas unos días se publicaba un nuevo artículo (Arnold et al., 2022) abogando por la existencia de estos lagos. Para ello se basan en el estudio de la topografía del hielo que habría por encima de estos posibles lagos, ya que en nuestro planeta la presencia de lagos subglaciales afecta al comportamiento y forma de los hielos.

De hecho, han encontrado una ondulación en el terreno con un tamaño de entre 10 y 15 kilómetros, que además es único en la zona y no se repite como si fuese un patrón en otras zonas del entorno, y que se parece mucho a las ondulaciones que aparecen sobre los lagos subglaciales terrestres.

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A la izquierda, modelo topográfico del polo sur marciano, como contexto. A la derecha, las ondulaciones detectadas en la zona de los posibles lagos. Cortesía de la Universidad de Cambridge.

Posteriormente simularon como se comportaría el hielo en las condiciones de Marte ante la presencia de un lago subglacial -es importante que estas simulaciones se ajusten lo máximo posible a las condiciones que pensamos existen en Marte, que son muy diferentes a las de la Tierra- y se dieron cuenta de que se formaban ondulaciones como la observada, por lo que de nuevo resucitaba la posibilidad de la existencia de estos lagos subglaciales.

Falta un pequeño detalle. Y es que para poder completar el modelo tuvieron que añadir una fuente de calor geotérmico que calentase el hielo y provocase la fusión y el mantenimiento de estas masas de agua durante largos periodos de tiempo. Es decir, no solo bastaría con una salmuera, sino que se necesitaría una temperatura adecuada para mantener el agua en estado líquido.

Esto no es una posibilidad muy descabellada, ya que sabemos que podría haber habido incluso actividad volcánica en los últimos 50.000 años en Marte, por lo que la presencia de gradientes geotérmicos altos en algunas zonas no serían muy difíciles de imaginar, aunque todavía, obviamente, nos queda mucho por conocer a este respecto.

Estamos todavía muy lejos de poder demostrar de una manera directa la existencia o no de estos lagos, pero el avance en estos estudios puede ayudarnos a desarrollar nuevas técnicas y tecnologías que nos ayuden no solo a resolver esta cuestión, sino también a ayudarnos a conocer mejor que ocurre bajo el hielo de nuestros casquetes polares.

Referencias:

Arnold, N., Butcher, F., Conway, S., Gallagher, C., & Balme, M. (2022). Surface topographic impact of subglacial water beneath the south polar ice cap of Mars. Nature Astronomy. doi: 10.1038/s41550-022-01782-0

Diez, A. (2018). Liquid water on Mars. Science, 361(6401), 448-449. doi: 10.1126/science.aau1829

Orosei, R., Lauro, S., Pettinelli, E., Cicchetti, A., Coradini, M., & Cosciotti, B. et al. (2018). Radar evidence of subglacial liquid water on Mars. Science, 361(6401), 490-493. doi: 10.1126/science.aar7268

Smith, I., Lalich, D., Rezza, C., Horgan, B., Whitten, J., Nerozzi, S., & Holt, J. (2021). A Solid Interpretation of Bright Radar Reflectors Under the Mars South Polar Ice. Geophysical Research Letters, 48(15). doi: 10.1029/2021gl093618

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

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