Un antiguo colapso de CO2 hizo fluir agua en Marte y formó grandes ríos subglaciales

Según un nuevo modelo de investigación: una densa atmósfera de dióxido de carbono se habría congelado en los polos marcianos, aislando el calor interno del planeta, derritiendo el agua helada.
Interpretación artística de un río cubierto de hielo proveniente del agua de deshielo debajo del casquete polar sur de Marte. / Peter Buhler/PSI
Interpretación artística de un río cubierto de hielo proveniente del agua de deshielo debajo del casquete polar sur de Marte. / Peter Buhler/PSI

Un estudio reciente publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets ha aportado nueva evidencia sobre la presencia de agua en Marte hace 3.600 millones de años, revelando que la atmósfera de dióxido de carbono en colapso pudo haber sido responsable de hacer fluir ríos subglaciales en el planeta rojo. Esta investigación, liderada por Peter Buhler, científico del Planetary Science Institute, sugiere que el dióxido de carbono congelado en Marte no solo contribuyó a la presencia de agua líquida, sino que fue capaz de formar ríos bajo gruesas capas de hielo, sin necesidad de un calentamiento global significativo.

El modelo desarrollado por Buhler y su equipo describe cómo una atmósfera de dióxido de carbono más densa se habría congelado y depositado sobre una capa de hielo de agua en los polos, aislando así el calor interno de Marte y generando suficiente presión para derretir el hielo. Esto permitió que el agua fluyera a través de la superficie del planeta, lo que llevó a la creación de ríos subglaciales y a la formación de características geológicas que aún son visibles en la actualidad.

"Este modelo describe los orígenes de las principales características del paisaje de Marte -como el lago más grande, los valles más grandes y el sistema de eskers más grande (restos de ríos que alguna vez fluyeron bajo una capa de hielo)- de una manera autoconsistente", explica Buhler. "Y solo se basa en un proceso que ya vemos hoy, que es simplemente el dióxido de carbono que se desprende de la atmósfera".

El estudio de Buhler desafía teorías anteriores sobre la estabilidad de los glaciares en Marte. Históricamente, los científicos habían asumido que las redes fluviales marcianas se debían a un evento de calentamiento global, pero este nuevo modelo propone que la presión del dióxido de carbono congelado habría sido suficiente para generar agua sin cambios climáticos importantes.

La investigación se basa en el ciclo actual de dióxido de carbono de Marte, el cual involucra el regolito (arena y rocas) y la capa de hielo en los polos. Durante ciertas inclinaciones del eje de Marte, el dióxido de carbono se desplaza del regolito hacia la atmósfera y luego se deposita en los polos, formando una capa de hielo de CO2 que aísla el hielo de agua debajo. Cuando esta capa alcanza un grosor de 0,6 km sobre una base de hielo de agua de aproximadamente 4 km, el hielo de CO2 actúa como un poderoso aislante, permitiendo que el calor del interior del planeta derrita la capa de hielo de agua.

Una vez derretida, el agua atrapada bajo el hielo migra hacia los bordes del glaciar y fluye a través de la base de la capa de hielo. Esta agua subglacial es similar a los ríos que fluyen bajo los glaciares en la Tierra y, al igual que aquí, deja atrás estructuras llamadas eskers, crestas de grava que marcan el camino de antiguos ríos subglaciales. Este fenómeno se observa ampliamente en la región polar sur de Marte, donde los eskers forman redes que descienden hacia la cuenca de Argyre, en concordancia con las predicciones del modelo de Buhler.

El modelo también sugiere que el agua subglacial que fluye desde los polos pudo llenar la cuenca de Argyre, una depresión en Marte que posee un volumen comparable al del Mar Mediterráneo. A medida que estos ríos subglaciales avanzaban hacia Argyre, el agua se acumulaba y eventualmente se desbordaba, generando grandes canales que transportaban agua hacia el norte del planeta a lo largo de hasta 5.000 millas (unos 8.000 km).

El ciclo hidrológico marciano

La investigación sugiere que el agua líquida en Marte no se mantuvo estable en la superficie, sino que se sublimó de nuevo a la atmósfera y regresó a los polos, creando un ciclo hidrológico que involucraba intercambio entre el ecuador y los polos. Este ciclo explica la formación de características geológicas marcianas sin necesidad de calentamiento global. De ser confirmados estos hallazgos, la teoría de que Marte experimentó un ciclo hidrológico activo hace millones de años cambiaría drásticamente nuestra comprensión del planeta.

"Este es el primer modelo que produce suficiente agua para cubrir Argyre, en consonancia con observaciones geológicas de hace décadas", dijo Buhler. "También es probable que el agua de deshielo, una vez aguas abajo, se sublimara de nuevo en la atmósfera antes de ser devuelta al casquete polar sur, perpetuando un ciclo hidrológico de polo a ecuador que puede haber desempeñado un papel importante en el enigmático pulso de actividad hidrológica de etapa tardía de Marte. Es más, no se requiere un calentamiento de etapa tardía para explicarlo".

Este descubrimiento plantea interrogantes sobre la evolución climática y geológica de Marte y abre nuevas posibilidades para el estudio de su antiguo ciclo de agua. La simulación de Buhler será probada en futuras investigaciones, con el objetivo de comprender mejor el papel de la atmósfera de CO2 y su ciclo en la formación de redes fluviales y estructuras subglaciales en Marte.

Además de proporcionar una nueva perspectiva sobre Marte, este estudio podría influir en futuras misiones que buscan rastros de agua o vida pasada en el planeta rojo. Las formaciones de eskers y otros depósitos fluviales antiguos ofrecen pistas sobre la actividad geológica y climática de Marte, y podrían ser puntos clave de interés para futuras investigaciones y exploración robótica en el planeta. @mundiario

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