La búsqueda de lugares habitables en nuestro sistema solar ha pasado muchas veces por el estudio de la superficie marciana, aunque las condiciones actuales -bastante hostiles para nuestros estándares- sugieren que, si la vida apareció en algún momento o todavía existe, lo más probable es que haya buscado un refugio para protegerse bajo tierra de las duras condiciones que encontraría en la superficie.

Desde que tenemos misiones espaciales capaces de tomar imágenes de Marte en alta resolución, los científicos han observado la existencia de numerosas aberturas en el terreno y “cráteres” que nos recuerdan a la forma de las simas o incluso a las dolinas de nuestro planeta. Habitualmente se han interpretado como tubos de lava cuyo techo ha colapsado parcialmente, especialmente en las regiones volcánicas de Tharsis y Elysium, donde la propia geología permite que estas formas sean mucho más numerosas por las extensas coladas de lava que cubren su superficie.

Sin embargo, un nuevo estudio publicado por Sharma et al. (2025) en The Astrophysical Journal Letters pone un pero al origen exclusivamente volcánico de estos relieves. Integrando las imágenes de alta resolución tomadas desde la órbita con datos geoquímicos y mineralógicos, han identificado ocho de estas aberturas en la región de Hebrus Valles que podrían tener origen kárstico.

O, dicho de otro modo: podrían haberse formado por la disolución que provoca el agua líquida sobre rocas solubles, creando una nueva categoría de ambientes subterráneos en el planeta rojo que podrían ser muy interesantes para la futura exploración astrobiológica por cuestiones de las que hablaremos más adelante.

A diferencia de las regiones volcánicas que antes mencionábamos, Hebrus Valles está marcado principalmente por la existencia -pretérita, eso si- de una importante actividad fluvial claramente visible en forma de grandes canales que sirven como evidencia de una historia con episodios de grandes inundaciones y probablemente del funcionamiento de sistemas de aguas subterráneas.

Precisamente es en este paisaje esculpido por la fuerza del agua donde se centra este estudio en cuestión, ya que al fin y al cabo para que se formen estas morfologías requerimos de agua y unas rocas de una composición muy determinada [Inciso del autor: Ya hablamos de posibles sistemas de cuevas kársticos en Titán aquí “Los sistemas de cuevas en mundos como Titán”, pero al ser un mundo cuya corteza está formada principalmente por hielo, el análogo no es tan perfecto como si sería en Marte, un planeta rocoso]. Los científicos han podido encontrar en este lugar ocho candidatos a ser la abertura en la superficie de posibles sistemas de galerías subterráneas.

Para que nos hagamos una idea, la morfología de estas aberturas es la de depresiones más o menos circulares y con unas laderas muy escarpadas, algo que en la Tierra nos suele indicar el derrumbamiento del techo sobre cuevas que pueda haber por debajo de la superficie. Este tipo de relieves son fácilmente distinguibles de los cráteres de impacto para los científicos porque no vemos los típicos materiales expulsados durante el impacto -lo que conocemos como eyecta- ni tampoco los bordes elevados que suelen rodear al cráter.

Como decíamos antes, las explicaciones sobre la formación de estas aberturas tenían un sesgo muy marcado hacia un origen volcánico o tectónico, pero la relativa gran distancia entre estas formas y los grandes edificios volcánicos de Marte necesitaban de una nueva interpretación. Esto llevó a los investigadores a la conclusión que podríamos estar ante verdaderos análogos de los sistemas kársticos terrestres, donde un agua ligeramente ácida disuelve rocas solubles como pueden ser la caliza o el yeso, pudiendo crear grandes redes de cuevas y simas subterráneas.

Pero de conjeturas no se construye la ciencia y los científicos se han centrado en buscar dos tipos de prueba para asentar esta teoría. En primer lugar, tenemos las evidencias geomorfológicas, las que nos deja entrever el relieve. Mediante el uso de modelos digitales del terreno, han reconstruido y analizado la geometría tridimensional de estas depresiones, como dijimos antes, tienen forma de “cuenco” con laderas muy escarpadas, una morfología que encaja muy bien con el derrumbe del techo de una cueva.

Además, han descubierto que hay un patrón de subsidencia “en escalera” alrededor de las depresiones. Al analizar los datos de elevación en una zona de 500 metros alrededor de estas posibles aberturas, los autores han sido capaces de ver esta estructura concéntrica relacionada con el colapso del techo.

Esto sugiere que este tipo de formaciones no suceden “de golpe”, como si suele pasar en los tubos de lava, sino que con el paso del tiempo las rocas sufren un debilitamiento progresivo, algo que en la Tierra ocurre del mismo modo. Además, se ha observado cierta alineación entre estas aberturas y algunos valles fluviales, aportando otro posible vínculo más entre la circulación del agua y la formación de sistemas de simas y galerías en el subsuelo.

Pero no es oro todo lo que reluce y las formas del relieve no son suficientes para justificar la existencia de estos sistemas de cuevas, ya que podríamos estar ante otro tipo de procesos. En nuestro planeta, estos relieves kársticos, también como recordamos más arriba, se desarrollan sobre carbonatos -como por ejemplo la roca caliza- y sobre sulfatos -como el yeso.

Así que los científicos buscaron la “huella dactilar” de este tipo de rocas en los datos del espectrómetro TES que viajaba a bordo de la Mars Global Surveyor -misión que acabó abruptamente en 2006-, observando que algunos de los lugares donde se encontraban estas aberturas existía una fuerte coincidencia con la presencia de carbonatos mientras que otros candidatos tenían una señal doble formada por una alternancia entre sulfatos y carbonatos.

Según el modelo presentado en este estudio, el agua que circulaba por los canales se infiltraba desde la superficie a través de sistemas de fracturas y zonas de debilidad causadas por los impactos. Estas aguas migraban por las capas ricas en carbonatos y sulfatos, disolviéndolas progresivamente y transformando las fracturas en conductos y con el paso del tiempo, en cavernas. Más adelante, la integridad estructural de estas galerías se vería comprometida por diversos factores: fracturación, más disolución, la gravedad o incluso impactos, provocando que el techo se derrumbase y dejase las aberturas que vemos ahora.

La identificación de estas cuevas de origen kárstico tiene fuertes implicaciones para el estudio de la habitabilidad de Marte: Su superficie es hoy un lugar hostil, bombardeada por rayos cósmicos, radiación ultravioleta y el impacto de los meteoritos. Además, su baja presión atmosférica y los fuertes cambios de temperatura hacen de la superficie un lugar muy poco hospitalario para nuestros estándares.

Estos sistemas kársticos ofrecerían un lugar potencialmente más habitable gracias su efecto de atenuación de la radiación y unas condiciones ambientales mucho más favorables y con menos extremos. Pero, demás, hay otras ventajas si los comparamos con los tubos de lava volcánicos.

En nuestro planeta, los sistemas kársticos tienen una extraordinaria capacidad para preservar biomarcadores y concentrar determinados recursos. Las interacciones químicas entre el agua, las rocas carbonatadas y los sulfatos pueden crear gradientes térmicos y químicos capaces de servir como fuente de alimento y energía para distintas comunidades de microorganismos.

Y hay más: los datos tomados por los satélites sugieren que ya sea en forma de hielo o de moléculas de agua atrapadas en la estructura de los minerales, esta podría estar accesible dentro de las cuevas que se encuentran en esta zona y, como sabemos, el agua es un ingrediente fundamental para la vida.

Por último, a diferencia de los tubos de lava, los sistemas kársticos nacen de la interacción de las rocas y el agua así que, si la vida existió en Marte en algún momento del Hespérico cuando los sistemas fluviales que hoy vemos grabados en la superficie estuvieron activos, las cuevas serían uno de los lugares más interesantes para buscar pruebas de esa vida gracias a unas mejores condiciones de preservación.

Pero todavía queda mucho trabajo por hacer. Para conocer mejor estos posibles sistemas de galerías y simas se necesitaría desplegar dispositivos capaces de “ver” el subsuelo, como el georradar, y buscar rutas que nos permitan acceder a su interior de una manera segura, tanto si es para misiones robóticas como tripuladas, algo que todavía no está en el horizonte de las futuras misiones al planeta Marte… ¿Entraremos algún día en su interior?

Referencias:

Sharma, R. et al. (2025) Water-driven Accessible Potential Karstic Caves in Hebrus Valles, Mars: Implications for Subsurface Habitability The Astrophysical Journal Letters, 993(1), p. L36. doi: 10.3847/2041-8213/ae0f1c.

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