El misterio del agua en Marte podría resolverse con hielo simple

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Rice University sugirió que antiguos lagos en Marte podrían haber permanecido líquidos durante décadas, a pesar de las temperaturas del aire que estaban muy por debajo de cero. Este hallazgo, basado en un modelo climático adaptado para Marte, indicó que una delgada capa de hielo estacional podría haber actuado como un aislante, atrapando el calor y protegiendo el agua líquida debajo.

La investigación, publicada en la revista AGU Advances, abordó una pregunta que ha intrigado a los científicos: ¿cómo es posible que Marte muestre tantas evidencias de agua sin que existan señales de un clima cálido? Las características geológicas que indican la presencia de agua fluyendo o estancada están presentes en todo el planeta, aunque muchos modelos climáticos prevén que Marte primitivo debería haber sido demasiado frío para sostener agua líquida.

La autora principal del estudio, Eleanor Moreland, estudiante de posgrado en Rice, expresó: "Ver cuencas de lagos antiguos en Marte sin evidencia clara de hielo permanente y duradero me hizo cuestionar si esos lagos podrían haber sostenido agua más de una sola temporada en un clima frío. Cuando nuestro nuevo modelo comenzó a mostrar lagos que podían durar décadas con solo una delgada capa de hielo que desaparecía estacionalmente, fue emocionante porque podríamos tener finalmente un mecanismo físico que se ajusta a lo que observamos en Marte hoy".

Para explorar esta cuestión, el equipo adaptó un marco de modelado climático conocido como Proxy System Modeling, originalmente desarrollado para reconstruir climas antiguos en la Tierra. Dado que Marte carece de árboles y otros indicadores climáticos familiares, los investigadores se basaron en datos recolectados por los rovers marcianos. Las formaciones rocosas y los depósitos minerales sirvieron como sustitutos para un registro climático, permitiendo al equipo inferir las condiciones pasadas.

Durante varios años, el equipo modificó el modelo del lago para reflejar cómo era Marte hace aproximadamente 3.6 mil millones de años. Consideraron factores como la luz solar más débil, una atmósfera rica en dióxido de carbono y diferencias estacionales únicas del planeta. Utilizando el nuevo modelo denominado Lake Modeling on Mars with Atmospheric Reconstructions and Simulations (LakeM2ARS), realizaron 64 escenarios de prueba basados en mediciones del rover Curiosity en el Crater Gale y simulaciones climáticas existentes de Marte.

Cada escenario simuló un lago hipotético dentro del cráter durante 30 años marcianos, o aproximadamente 56 años terrestres. Esto permitió a los investigadores probar si los lagos podían permanecer líquidos bajo diferentes condiciones. Sylvia Dee, profesora asociada de ciencias de la Tierra, medio ambiente y planetarias y coautora del estudio, comentó: "Fue divertido trabajar en el experimento mental de cómo un modelo de lago diseñado para la Tierra podría adaptarse a otro planeta, aunque este proceso vino con una cantidad considerable de depuración cuando tuvimos que cambiar, por ejemplo, la gravedad".

Los resultados indicaron que el hielo delgado desempeñó un papel crucial. Este actuó como una tapa aislante, limitando la evaporación y la pérdida de agua, mientras que aún permitía que la luz solar calentara el lago durante los períodos más cálidos del año. Debido a este ciclo estacional, algunos lagos modelados mostraron poco cambio en profundidad a lo largo de décadas, lo que sugiere que podrían permanecer estables durante largos períodos, incluso cuando las temperaturas promedio del aire permanecieron por debajo de cero.

Kirsten Siebach, profesora asociada de ciencias de la Tierra, medio ambiente y planetarias y coautora del estudio, señaló: "Esta cubierta de hielo estacional se comporta como una manta natural para el lago. Aísla el agua en invierno mientras permite que se derrita en verano. Debido a que el hielo es delgado y temporal, dejaría poca evidencia detrás, lo que podría explicar por qué los rovers no han encontrado signos claros de hielo perpetuo o glaciares en Marte".

Los resultados sugieren que Marte primitivo podría haber sostenido lagos duraderos sin requerir condiciones consistentemente cálidas. Esto desafía suposiciones anteriores que afirmaban que el agua superficial en Marte solo sería posible durante períodos cálidos extendidos. Si los lagos estaban protegidos por hielo estacional en lugar de estar enterrados bajo hielo permanente, muchas características enigmáticas en Marte se vuelven más fáciles de explicar.

Los investigadores planean aplicar el modelo LakeM2ARS a otras cuencas marcianas para ver si lagos similares podrían haber existido en otros lugares del planeta. También desean explorar cómo los cambios en la composición atmosférica o el flujo de aguas subterráneas podrían haber influido en la estabilidad de los lagos a lo largo del tiempo. Moreland concluyó: "Si patrones similares emergen en todo el planeta, los resultados apoyarían la idea de que incluso un Marte primitivo bastante frío podría sostener agua líquida durante todo el año, un ingrediente clave para que los entornos sean adecuados para la vida".

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