Descubren un depósito de agua del tamaño de Países Bajos en el Gran Cañón de Marte

 

El orbitador de la ESA, ExoMars, ha detectado cantidades significativas de agua en el corazón del espectacular sistema de cañones de Marte, Valles Marineris. El agua, que está oculta debajo de la superficie de Marte, fue encontrada por el instrumento FREND del Trace Gas Orbiter (TGO), que está mapeando el hidrógeno, una medida del contenido de agua, en el metro más alto del suelo de Marte.

Si bien se sabe que el agua existe en Marte, la mayor parte se encuentra en las frías regiones polares del planeta en forma de hielo. El hielo de agua no se encuentra expuesto en la superficie cerca del ecuador, ya que las temperaturas aquí no son lo suficientemente frías como para que el hielo de agua expuesto sea estable.

Otras misiones, como la Mars Express de la ESA, han buscado agua cerca de la superficie, como hielo que cubre granos de polvo en el suelo o encerradas en minerales, en latitudes más bajas de Marte, y han encontrado pequeñas cantidades. Sin embargo, estos estudios solo han explorado la superficie misma del planeta y podrían existir depósitos de agua más profundos, cubiertos por el polvo marciano.

"Con TGO podemos mirar hasta un metro por debajo de esta capa de polvo y ver lo que realmente está sucediendo debajo de la superficie de Marte y, lo que es más importante, localizar 'oasis' ricos en agua que no podrían detectarse con instrumentos anteriores", indica Igor Mitrofanov del Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú, Rusia y autor principal del nuevo estudio.

FREND reveló un área con una cantidad inusualmente grande de hidrógeno en el colosal sistema de cañones Valles Marineris, que tiene 4.500 km de longitud, 200 km de anchura y 11 km de profundidad máxima, 10 veces el Gran Cañón del Colorado. Asumiendo que el hidrógeno que vemos está unido a moléculas de agua, hasta el 40% del material cercano a la superficie en esta región parece ser agua. El área rica en agua es aproximadamente del tamaño de los Países Bajos y se superpone con los valles profundos de Candor Chaos, parte del sistema de cañones que se considera prometedor en nuestra búsqueda de agua en Marte.

Seguimiento de neutrones

Igor y sus colegas analizaron las observaciones de FREND desde mayo de 2018 hasta febrero de 2021 y mapearon el contenido de hidrógeno del suelo de Marte al detectar neutrones en lugar de luz. "Los neutrones se producen cuando partículas altamente energéticas conocidas como 'rayos cósmicos galácticos' chocan contra Marte. Los suelos más secos emiten más neutrones que los húmedos, por lo que podemos deducir cuánta agua hay en un suelo al observar los neutrones que emite", explica el coautor Alexey Malakhov, también del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

"La técnica de observación única de FREND brinda una resolución espacial mucho más alta que las mediciones anteriores de este tipo, lo que nos permite ahora ver características del agua que antes no se habían detectado. Descubrimos que una parte central de Valles Marineris estaba llena de agua, mucha más agua de la que esperábamos. Esto es muy parecido a las regiones de permafrost de la Tierra, donde el hielo de agua persiste permanentemente bajo el suelo seco debido a las bajas temperaturas constantes", añade Malakhov.

Este agua podría estar en forma de hielo o agua unida químicamente a otros minerales del suelo. Sin embargo, otras observaciones nos dicen que los minerales que se ven en esta parte de Marte normalmente contienen solo un pequeño porcentaje de agua, mucho menos de lo que demuestran nuevas observaciones. "En general, creemos que es más probable que esta agua exista en forma de hielo", comenta el experto

El hielo de agua generalmente se evapora en esta región de Marte debido a las condiciones de temperatura y presión cerca del ecuador. Lo mismo se aplica al agua ligada químicamente: debe existir la combinación correcta de temperatura, presión e hidratación para evitar que los minerales pierdan agua. Esto sugiere que en Valles Marineris debe existir una combinación especial de condiciones aún poco claras para preservar el agua, o que de alguna manera se está reponiendo.

"Este hallazgo constituye un primer paso asombroso, pero necesitamos más observaciones para saber con certeza qué tipo de agua estamos tratando", señala, por su parte, el coautor del estudio Håkan Svedhem, de la ESA en los Países Bajos, y ex científico del proyecto de la ESA para el Orbitador de gases de rastreo ExoMars. "Independientemente del resultado, el hallazgo demuestra las habilidades incomparables de los instrumentos de TGO para permitirnos 'ver' debajo de la superficie de Marte, y revela una reserva de agua grande, no demasiado profunda y fácilmente explotable en esta región de Marte".

Exploración futura

Como la mayoría de las misiones futuras a Marte planean aterrizar en latitudes más bajas, ubicar un depósito de agua aquí es una perspectiva emocionante para futuras exploraciones. Si bien Mars Express ha encontrado indicios de agua más profunda bajo tierra en las latitudes medias de Marte, junto a profundos depósitos de agua líquida bajo el polo sur de Marte, estos acuíferos potenciales se encuentran a unos pocos kilómetros bajo tierra, lo que los hace menos explotables y accesibles para la exploración que cualquiera que se encuentre justo debajo de la superficie.

El hallazgo también convierte a Valles Marineris en un objetivo aún más prometedor para futuras misiones de exploración humana en el planeta. Valles Marineris, el cañón más grande del Sistema Solar, es posiblemente el paisaje más dramático de Marte y una característica que a menudo se compara con el Gran Cañón de la Tierra, a pesar de ser unas diez veces más largo y cinco veces más profundo .

"Saber más sobre cómo y dónde existe el agua en el Marte actual es esencial para comprender qué sucedió con el agua que alguna vez fue abundante en Marte y nos ayuda a buscar ambientes habitables, posibles signos de vida pasada y materiales orgánicos de los primeros días de Marte", afirma Colin Wilson, científico del proyecto ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA.

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