MARTE: El fondo de Valles Marineris parece tener agua mezclada con el regolito

 

Durante generaciones, los humanos hemos soñado con el día en que pudiéramos pisar Marte. Para muchos otros, el sueño ha sido establecerse en Marte y crear allí un puesto de avanzada de la civilización humana. Hoy, parece que estos dos sueños están cada vez más cerca de convertirse en realidad, ya que las agencias espaciales y la industria espacial comercial están inmersas en la planificación de misiones tripuladas regulares al Planeta Rojo. Y al planificar misiones de larga duración a destinos en el espacio profundo, un aspecto vital es evaluar el entorno local.

Por ejemplo, las misiones a Marte deberán ser lo más autosuficientes posible, lo que significa utilizar los recursos locales para satisfacer las necesidades de la misión y de los astronautas, un proceso conocido como utilización de recursos in situ (ISRU). Según nuevos datos de la ESA-Roscomos Orbitador de gases traza ExoMars (TGO), el enorme cañón ecuatorial conocido como Valles Marineris (Valle de Marte) contiene vastos depósitos de hielo que han permanecido ocultos para los científicos hasta ahora.

La investigación fue realizada por Dr. Ígor Mitrofanov y sus compañeros de la Instituto de Investigaciones Espaciales (IKI) de la Academia Rusa de Ciencias (RAS) en Moscú. A ellos se unió Håkan Svedhem de la ESA Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) en Noordwijk, Países Bajos. El documento que describe sus hallazgos – “La evidencia de abundancias inusualmente altas de hidrógeno en la parte central de Valles Marineris en Marte” – apareció recientemente en la revista Ícaro.

Animación de Valles Marineris basada en datos adquiridos por el orbitador Mars Express. Crédito: ESA/DLR/FU Berlín (G. Neukum)

Valles Marineris ha sido un punto focal para los estudios climáticos en Marte durante algún tiempo. Con una longitud de 4000 km (2500 millas) y hasta 7 km (4 millas) de profundidad, es el sistema de cañones más grande del Sistema Solar. Esta profundidad también es la razón por la que se cree que la presión atmosférica en el fondo del cañón es más alta que en la mayoría de los lugares de Marte: más de 1200 Pa. En promedio, la presión atmosférica en Marte al «nivel del mar» es de 0,636 kPa, menos del 0,5% de lo que experimentamos aquí en la Tierra (101.325 kPa).

Según la nueva evidencia obtenida por el elemento orbitador de la misión ExoMars conjunta europeo-rusa, hay mucho hielo de agua en el fondo de este valle. Estos datos se obtuvieron como parte de una campaña para mapear el contenido de hidrógeno del suelo de Marte mediante la detección de neutrones, un claro signo de agua. El objetivo final es determinar si Marte tiene hielo de agua encerrado en depósitos cercanos a la superficie.

Por el bien de su investigación, el equipo analizó los datos obtenidos por los TGO Detector de neutrones epitermales de resolución fina (FREND) entre mayo de 2018 y febrero de 2021. Como explicó el coautor Alexey Malakhov del IKI en un reciente ESA presione soltar:

“Los neutrones se producen cuando partículas altamente energéticas conocidas como ‘rayos cósmicos galácticos’ golpean Marte; los suelos más secos emiten más neutrones que los más húmedos, por lo que podemos deducir cuánta agua hay en un suelo observando los neutrones que emite. 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 ver ahora las características del agua que no se detectaron antes.

“Encontramos una parte central de Valles Marineris llena de agua, mucha más agua de la que esperábamos”, agregó. «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». Estos datos revelaron que hay mucho hielo de agua en Valles Marineris, que se concentra en el metro superior (3,3 pies) del suelo.

El área rica en agua es comparable en tamaño a los Países Bajos y se superpone con Candor Chasma, un valle tributario ubicado en la parte norte del sistema de cañones (también considerado un área prometedora para encontrar agua cerca de la superficie). Como Mitrofanov, quien también es el investigador principal del telescopio de neutrones FREND, expresado:

“Con TGO podemos mirar hacia abajo hasta un metro por debajo de esta capa de polvo y ver qué sucede realmente debajo de la superficie de Marte y, lo que es más importante, localizar ‘oasis’ ricos en agua que no se podían detectar con instrumentos anteriores. FREND reveló un área con una cantidad inusualmente grande de hidrógeno en el colosal sistema de cañones de Valles Marineris: 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”.

“Encontramos una parte central de Valles Marineris llena de agua, mucha más agua de lo 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”.

En la actualidad, no está claro qué parte de esta agua está en forma de hielo en comparación con el agua químicamente unida a los minerales del suelo. Sin embargo, Mitrofanov, Malakhov y sus colegas creen que lo que FREND detectó es más probable en forma de hielo de agua. Esto se basa en otras observaciones que muestran cómo los minerales en esta región de Marte contienen solo un pequeño porcentaje de agua, mucho menos de lo que indicaron estas observaciones.

De manera similar, las observaciones de la banda ecuatorial de Marte muestran que el hielo de agua y el agua ligada químicamente generalmente se sublima debido a las condiciones locales de temperatura y presión. En resumen, la estabilidad del agua y otros volátiles en la región requiere la combinación correcta de temperatura, presión e hidratación. Esto sugiere que debe haber alguna combinación especial de condiciones en Valles Marineris que no se entiende bien en este momento.

También podría significar que el agua local se está reponiendo de alguna manera, tal vez por fuentes subterráneas o por vapor de agua transportado por el viento depositado en el valle. Dijo el coautor Svedhem, ex científico del proyecto de la ESA para ExoMars Trace Gas Orbiter:

“Este hallazgo es un primer paso asombroso, pero necesitamos más observaciones para saber con seguridad con qué tipo de agua estamos tratando. Independientemente del resultado, el hallazgo demuestra las capacidades inigualables de los instrumentos de TGO para permitirnos ‘ver’ debajo de la superficie de Marte, y revela una gran reserva de agua no demasiado profunda y fácilmente explotable en esta región de Marte».

.-