La fluctuante habitabilidad de Marte

Aunque a veces nos parezca que conocemos muy bien la historia del planeta rojo, lo cierto es que todavía quedan grandes interrogantes por responder. Y, probablemente, muchos de ellos solo podrán responderse plenamente cuando seamos capaces de estudiar con mayor detalle su geología, incluyendo misiones que permitan tomar y analizar muestras en los mejores laboratorios de nuestro planeta.

Una de esas preguntas para las que todavía no tenemos una respuesta definitiva es la siguiente: ¿Fue Marte un planeta habitable que gradualmente se transformó en un desierto frío? ¿O fue siempre un planeta seco, pero puntuado por momentos húmedos? ¿O quizá tuvo una historia mucho más compleja?

Lo que sí sabemos es que Marte tuvo agua en abundancia en su superficie: lo vemos por la preservación de redes fluviales, que implican que hubo precipitación suficiente para que el agua circulara por la superficie y las excavara. También por la existencia de deltas fósiles que, para formarse, necesitaban masas de agua estables, ya que requieren un tiempo importante para su desarrollo. Y también por muchas otras pistas esculpidas en su relieve y en la mineralogía de su superficie.

Parece probable que, al menos durante una primera parte de la historia de Marte, un clima favorecido por una atmósfera más densa, continuamente reabastecida por gases emitidos por las erupciones volcánicas, permitiese cierta estabilidad para que el agua fluyese en estado líquido, hubiese precipitaciones y se formaran lagos y mares. Pero ¿y cuando disminuyó su actividad volcánica y se apagó su campo magnético? ¿Fue Marte transformándose en un mundo progresivamente más frío y seco o siguió otro tipo de patrón?

Un reciente estudio publicado por Kite et al. (2025) propone que el clima de Marte fue haciéndose frío y seco de una manera fluctuante. Para ello se han apoyado en el estudio de unos minerales —los carbonatos— que han sido tradicionalmente bastante difíciles de encontrar en la superficie de Marte, bien por su escasa abundancia o bien porque, al estar cubiertos de polvo, su señal espectral es difícil de detectar desde la órbita.

Estos minerales pueden formarse, por ejemplo, cuando el dióxido de carbono presente en la atmósfera interactúa con el agua y la roca y, en nuestro planeta, forman parte de un sistema de regulación climática a muy largo plazo. Y precisamente estos investigadores sugieren que Marte pudo tener algo parecido, pero más extremo: cuando el planeta tenía condiciones favorables para que hubiese agua líquida en su superficie, al mismo tiempo, el agua favorecía la formación de carbonatos. Me explico, porque esto puede parecer un trabalenguas.

Cuando se formaban los carbonatos, parte del dióxido de carbono atmosférico quedaba atrapado en las rocas y, como resultado, se producía un descenso del efecto invernadero. Como consecuencia, desaparecían las condiciones que permitían la existencia de agua líquida en la superficie, como una temperatura más alta y una mayor presión atmosférica. O, dicho de otro modo, cuando Marte conseguía tener unas condiciones adecuadas para que se formaran masas de agua líquida en su superficie, se activaba un mecanismo que ayudaba a convertirlo, de nuevo, en un planeta seco.

Este detalle cambiaría mucho la historia climática del planeta rojo. Sabemos que Marte ha ido perdiendo gradualmente su atmósfera al espacio y, con ello, su capacidad para mantener agua líquida en la superficie. Algunos análisis isotópicos —como los que aportan Heard et al. (2020)— llevan tiempo sugiriendo la existencia de un sumidero de carbono, es decir, un lugar donde fue a parar una parte importante del dióxido de carbono presente en la atmósfera marciana, pero la dificultad de encontrar carbonatos desde la órbita hacía muy difícil probar esta teoría.

Pero, gracias a la presencia en superficie de misiones robóticas, los datos nos están empezando a mostrar que la historia podría haber sido diferente. Curiosity, que se encuentra explorando el interior del cráter Gale desde 2012, ha encontrado concentraciones muy altas de unos carbonatos crípticos que no habían sido detectados desde la órbita y que, en algunos lugares, constituyen entre el 5 y el 11 % de algunas rocas.

Este hallazgo, a pesar de que los porcentajes puedan parecernos bajos, no es anecdótico. La detección de estos minerales se distribuye a lo largo y ancho de un paquete de rocas —con su correspondiente connotación temporal— cuyo origen más probable está relacionado con el dióxido de carbono atmosférico.

Por su parte, Perseverance también ha encontrado rocas sedimentarias ricas en carbonatos en el borde del cráter Jezero y que probablemente están asociadas a la fase lacustre de este cráter. Quizá estos datos estén apuntando a que una parte importante del carbono atmosférico acabó enterrada en el registro sedimentario.

A partir de estos datos, los autores han ejecutado un modelo climático para Marte centrado en sus primeros 1000 millones de años. No se trata tanto de hacer una reconstrucción exacta del pasado, sino de intentar conciliar varias de las observaciones que tenemos al mismo tiempo.

El modelo incorpora la formación de carbonatos, la pérdida de atmósfera al espacio, las variaciones orbitales de Marte —algo fundamental para modelar el clima— y la distribución geográfica de aquellos lugares donde sería más fácil que se preservaran la nieve y el hielo, desde los que podría favorecerse un deshielo estacional y desde donde el agua podría discurrir por la superficie sin necesidad de precipitación.

Bajo estas premisas, el agua líquida no aparecería de manera continua sobre la superficie, sino durante episodios breves y localizados, marcados por condiciones orbitales especialmente favorables, en las que la insolación provocaría un aumento de las temperaturas.

Precisamente, el estudio señala que estos episodios pudieron repetirse durante más de mil millones de años, aunque serían breves en términos geológicos, en el entorno de unos cien mil años o incluso menos. Estos procesos encajarían también con la transición entre los periodos Noeico y Hespérico, aunque los autores creen que incluso podría haber sido así durante buena parte de toda la historia de Marte. Ahora hablaremos de ello.

Uno de los factores que entran en juego a la hora de modelar el clima de Marte es el comportamiento de su eje de rotación. Su inclinación cambia muchísimo más que la de la Tierra a lo largo del tiempo, de tal manera que, en ocasiones —y permítanme esta hipérbole—, los polos casi se ponen en el ecuador y el ecuador en los polos, ya que algunos modelos sugieren que el rango de inclinación de su eje podría estar entre casi 0° y 80°.

Esta gran variabilidad altera la distribución del hielo en la superficie, la insolación que recibe el planeta y las posibilidades de deshielo. Y es que, según el modelo, no basta con que el Sol fuese aumentando su brillo con el tiempo —como sigue haciendo—: hacían falta combinaciones favorables de los distintos parámetros astronómicos del planeta para que, en determinadas regiones y estaciones, se alcanzaran temperaturas suficientes que permitieran la existencia de agua líquida. Por eso, las condiciones habitables —al menos en la superficie— no serían continuas, sino que se producirían a intervalos.

De este estudio emerge la idea de que Marte no tuvo por qué ser un planeta «azul», con grandes masas de agua continuas sobre su superficie, sino más bien un Marte desértico que, de vez en cuando, se transformaba en un oasis en el que el agua líquida podría haber quedado restringida a zonas muy concretas del planeta: regiones próximas al ecuador y con elevaciones muy bajas, donde una atmósfera más densa favorecía un aumento de las temperaturas.

Este modelo, además, reproduce bastante bien algo que ya conocemos por el registro geológico del planeta: la mayor parte de los depósitos sedimentarios más jóvenes se concentran en zonas muy concretas, y esto sugiere que estas rocas no solo registran los episodios húmedos, sino que también son, al mismo tiempo, la causa de que duraran poco.

Mirándolo desde este punto de vista, las rocas sedimentarias no serían simplemente un testigo mudo en la historia del cambio climático de Marte, sino también una parte activa de esa historia, como ocurre en la Tierra. En Marte, cuando había agua, se formaban carbonatos y la atmósfera perdía dióxido de carbono, que quedaba atrapado en el registro geológico. Cuando perdía este gas, el planeta se enfriaba y las masas de agua líquida se congelaban.

Desde el punto de vista de la habitabilidad superficial, también presenta un detalle interesante: la pérdida de las condiciones habitables pudo haber sido un proceso largo e irregular. No es que Marte se transformara bruscamente en el árido y frío desierto que es hoy, sino que el agua pudo haber ido apareciendo en pulsos mucho más tarde de lo que pensamos, incluso después de la época en la que Marte estuvo más activo a nivel hidrológico.

Para la búsqueda de vida —pasada o presente—, este artículo presenta una propuesta muy interesante, ya que la existencia de ventanas de agua líquida, aunque localizadas y breves, suponía una oportunidad importante. Pero, por otro lado, los periodos secos pudieron ser tan prolongados que, en caso de existir vida en la superficie, habrían supuesto un verdadero reto para su supervivencia, salvo que esa vida tuviese la capacidad de quizá desplazarse al subsuelo cuando las condiciones cambiasen y regresar a la superficie al volverse más favorables.

Obviamente, este artículo tiene sus limitaciones, ya que no se puede —de momento— modelar todo el clima de Marte porque todavía nos faltan muchos datos por cubrir, pero apunta en una dirección muy interesante y que podría ser complementaria con otras observaciones, como las que ya comentamos aquí en «La contribución de las arcillas a secar Marte», y que nos hacen ver que Marte, después de su época más húmeda, tuvo dificultades para mantener condiciones habitables.

Pero esas condiciones, quizá, fueron desapareciendo en un planeta incapaz de reabastecer su atmósfera con nuevos gases tras el cese de la mayor parte de su actividad volcánica.

¿Cuánto nos queda por conocer de la historia geológica y climática de Marte? Seguro que mucho, pero recorrer este camino, sin duda, merece la pena.

Referencias

Kite, E. S., Tutolo, B. M., Turner, M. L., Franz, H. B., Burtt, D. G., Bristow, T. F., Fischer, W. W., Milliken, R. E., Fraeman, A. A., & Zhou, D. Y. (2025) Carbonate formation and fluctuating habitability on Mars Nature doi: 10.1038/s41586-025-09161-1

Heard, A. W., & Kite, E. S. (2020) A probabilistic case for a large missing carbon sink on Mars after 3.5 billion years ago Earth and Planetary Science Letters doi: 10.1016/j.epsl.2019.116001

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