Algunas áreas de la superficie marciana son conocidas por depósitos de tonos claros (LTD). La nave espacial Viking de la NASA los detectó a fines de la década de 1970
Los nuevos resultados presentados en la 54.ª Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares podrían cambiar nuestro enfoque de la exploración de Marte. Los científicos que estudian la superficie de Marte descubrieron un glaciar relicto cerca del ecuador del planeta. El glaciar relicto podría indicar la presencia de hielo de agua enterrado en las latitudes medias del planeta.
Algunas áreas de la superficie marciana son conocidas por depósitos de tonos claros (LTD). La nave espacial Viking de la NASA los detectó a fines de la década de 1970. Desde entonces, los científicos los han encontrado en Valles Marineris, Hebes Chasma y en otros lugares de Marte. Sus características inusuales han captado la atención de los investigadores que quieren entender cómo se formaron.
Si bien los LTD se nombran por su color, esa no es la única forma en que se diferencian. Sus superficies también pueden diferenciarlos de su entorno. La parte superior de los LTD puede ser áspera, en contraste con su entorno de superficie lisa.
A medida que los científicos trabajaron para reconstruir la historia geológica de Marte, intentaron comprender qué son exactamente los LTD y dónde encajan en la línea de tiempo. En un artículo de 2008, los investigadores presentaron evidencia de que algunos LTD son vestigios de depósitos de manantiales a gran escala.
Diferentes equipos de investigadores han examinado los LTD y han llegado a diferentes conclusiones. Algunos concluyeron que son depósitos lacustres, algunos sugirieron que están hechos de depósitos erosionados de las paredes, algunos pensaron que son depósitos eólicos y algunos incluso sugirieron que son depósitos volcánicos.
Pero con el paso del tiempo, los científicos aprendieron que los LTD generalmente consisten en sales de sulfato de color claro, lo que significa que el agua estuvo involucrada en su formación. En el artículo recién publicado, los autores se centraron en un LTD en Eastern Noctis Labyrinthus. Ese LTD tiene algunas características de superficie intrigantes similares a un glaciar, incluidas bandas de morrena y campos de grietas.
“Lo que hemos encontrado no es hielo, sino un depósito de sal con las características morfológicas detalladas de un glaciar. Lo que creemos que sucedió aquí es que la sal se formó en la parte superior de un glaciar mientras conservaba la forma del hielo debajo, hasta detalles como campos de grietas y bandas de morrena”, dijo el Dr. Lee.
La región está cubierta de material volcánico, y eso es una pista de lo que sucedió aquí. Cuando los materiales piroclásticos, incluidas las cenizas, la piedra pómez y la lava, brotaron de los volcanes, aterrizaron sobre el antiguo glaciar. Cuando entraron en contacto con el hielo, habrían ocurrido reacciones químicas que formaron una gruesa capa de sales de sulfato como las de los LTD de Marte. Las sales de sulfato habrían formado una capa endurecida moldeada en la superficie del hielo.
Durante largos períodos de tiempo, el material volcánico que cubría el glaciar se erosionó. Lo que queda es la capa de sales de sulfato, que conserva la forma del glaciar subyacente original.
“Esta región de Marte tiene una historia de actividad volcánica. Y cuando algunos de los materiales volcánicos entraron en contacto con el hielo del glaciar, habrían tenido lugar reacciones químicas en el límite entre los dos para formar una capa endurecida de sales de sulfato”, explica Sourabh Shubham, estudiante de posgrado en el Departamento de Ciencias de la Universidad de Maryland. Geología, y coautor del estudio. “Esta es la explicación más probable de los sulfatos hidratados e hidroxilados que observamos en este depósito de tonos claros”.
Eso explica la química detrás de la formación de la capa de sulfato. Y la morfología de la capa apunta a un glaciar subyacente en el momento en que se formó la capa de sulfato.
“Los glaciares a menudo presentan tipos distintivos de características, que incluyen campos de grietas marginales, en expansión y de tres en raya, y también bandas de morrena y foliación. Estamos viendo características análogas en este depósito de tonos claros en forma, ubicación y escala. Es muy intrigante”, dijo John Schutt, geólogo del Mars Institute, guía experto en campos de hielo en el Ártico y la Antártida, y coautor de este estudio.
Con el tiempo, los cráteres han impactado la región, pero solo levemente. Eso significa que las características son geológicamente jóvenes, probablemente de la edad amazónica de Marte, la edad más reciente que también incluye al Marte moderno.
“Hemos sabido acerca de la actividad glacial en Marte en muchos lugares, incluso cerca del ecuador en el pasado más distante. Y sabemos sobre la actividad glacial reciente en Marte, pero hasta ahora, solo en latitudes más altas. Un glaciar relicto relativamente joven en este lugar nos dice que Marte experimentó hielo superficial en tiempos recientes, incluso cerca del ecuador, lo cual es nuevo”, dijo Lee.
Aquí no hay hielo en la superficie. Es posible que todo el hielo del glaciar se haya sublimado o que parte de él persista bajo la capa de sulfato.
“El hielo de agua, en la actualidad, no es estable en la misma superficie de Marte cerca del ecuador en estas elevaciones. Por lo tanto, no sorprende que no estemos detectando ningún hielo de agua en la superficie. Es posible que todo el hielo de agua del glaciar ya se haya sublimado. Pero también existe la posibilidad de que parte de ella aún esté protegida a poca profundidad bajo las sales de sulfato”, dijo Lee.
La idea no carece de precedentes. Hay lugares en la Tierra donde una capa de sulfato ha protegido el hielo debajo. Los Llanos del Altiplano en América del Sur contienen hielo glaciar antiguo enterrado protegido de la evaporación, la sublimación y el derretimiento por una gruesa capa de sales brillantes llamadas salares, según los autores.
Este trabajo no se trata solo de desbloquear algunos de los secretos del pasado de Marte. También se trata de una futura misión humana a Marte y de dónde podría aterrizar. Los autores describen una amplia región en Marte entre Valles Marineris y Noctis Labyrinthus y al norte del cráter Oudemans, donde se encuentra el glaciar relicto. Es una región topográficamente deprimida que hasta el momento no tiene un nombre oficial pero contiene una rica geología. La región tiene “… una compleja historia evolutiva acuosa, volcánica y glacial”, según los autores.
La región que contiene el glaciar relicto tiene un nombre no oficial: Noctis Landing. Eso es porque es un lugar de aterrizaje potencial para una futura misión. Debido a su rica diversidad geológica, Noctis Landing también es una zona de exploración potencial.
El Noctis Landing, de nombre extraoficial, está situado en un área deseable para la exploración. Una misión a Noctis Landing podría poner la región de Valles Marineris al alcance y exponer su extensa historia geológica a la ciencia in situ. También podría poner al alcance la región de Tharsis Montes, con sus características volcánicas y sus numerosas cuevas de lava.
Esto resalta la importancia de los hallazgos, y todo se reduce al agua. El agua es la clave para cualquier presencia humana en Marte.
En los últimos años, los científicos han descubierto evidencia de agua subterránea o hielo de agua en Marte. Las señales de radar sugieren la presencia de lagos enterrados bajo el polo sur del planeta. Los estudios de seguimiento sugirieron que las señales podrían no provenir de agua enterrada. Otra investigación sugirió que hay tanta agua disponible que no tendríamos que cavar mucho para acceder a ella. El tema del agua marciana todavía se debate.
“El deseo de aterrizar humanos en un lugar donde puedan extraer hielo de agua del suelo ha empujado a los planificadores de misiones a considerar sitios de mayor latitud. Pero estos últimos entornos suelen ser más fríos y desafiantes para humanos y robots. Si hubiera ubicaciones ecuatoriales donde se pudiera encontrar hielo a poca profundidad, entonces tendríamos lo mejor de ambos entornos: condiciones más cálidas para la exploración humana y aún acceso al hielo”, dijo Lee.
Si los resultados del equipo son correctos y el LTD es una capa de sulfatos que alguna vez se unió a un glaciar, no significa necesariamente que todavía haya agua congelada en algún lugar debajo. Eso aún no se ha determinado. Estudiar más LTD desde la órbita podría encontrar otros casos en los que el sulfato haya cubierto los glaciares y haya dejado potencialmente un sustrato helado. Encontrar más fortalecería estos resultados iniciales.
Hay mucho más trabajo por hacer, según Lee. “Ahora tenemos que determinar si, y en qué cantidad, el hielo de agua podría estar realmente presente en este glaciar relicto, y si otros depósitos de tonos claros también podrían tener o han tenido sustratos ricos en hielo”.
Una futura misión propuesta podría desempeñar un papel importante en el trabajo que queda por hacer. La Agencia Espacial Canadiense, la Agencia Espacial Italiana, la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa y la NASA están desarrollando una misión que se especializaría en descubrir hielo de agua marciano en las regiones no polares del planeta. Se llama International-Mars Ice Mapper (I-MIM), y en este momento, es solo una propuesta. Las agencias involucradas lo llaman una “misión previa a la exploración” y ayudaría a allanar el camino para las misiones a Marte de la misma manera que otros orbitadores de reconocimiento han allanado el camino para MSL Curiosity y Perseverance Rover.
Pero el I-MIM estaría directamente enfocado en encontrar hielo en las latitudes medias de Marte. Buscaría en áreas que tienen menos de 2 km de altura para permitir la entrada, el descenso y el aterrizaje. La misión se centraría en latitudes entre 25 y 40, tanto al norte como al sur. Los paneles solares son más eficientes lejos de los polos, mientras que la mayor insolación solar en el ecuador contraindica el hielo. Su objetivo sería encontrar hielo de agua que se encuentre entre 5 y 10 metros de la superficie y que sea accesible para los astronautas.
No hay una fecha o un cronograma establecidos para el I-MIM. Pero si se lanza y comienza a escanear Marte en busca de hielo de agua enterrado, será un desarrollo significativo. Señalará un nuevo nivel de determinación para llevar humanos a Marte.
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