Marte podría estar escondiendo lagos debajo de sus glaciares

Cuando buscan vida más allá de la Tierra, los científicos comúnmente "siguen el agua". Uno de los mejores lugares para hacerlo podría ser el polo sur de Marte, donde una nueva investigación revela que, bajo 1,6 kilómetros de hielo, varios estanques pequeños parecen rodear un gran lago.

“Aquí no solo tenemos un cuerpo de agua ocasional, sino un sistema”, dice Elena Pettinelli de la Universidad Roma Tre de Italia, coautora de un estudio que describe las observaciones de hoy en Nature Astronomy.

En el año 2018, los científicos anunciaron el descubrimiento del lago subglacial más grande, que se presume que es un cuerpo de agua salada de unas 19 kilómetros de ancho. Ahora, observaciones adicionales del mismo equipo han identificado al menos tres parches de agua más, más pequeños que el primero, en la misma región. Esos depósitos salados, tal vez restos de agua de un océano antiguo, podrían ser un oasis donde la vida pudo haberse arraigado.

“El sistema probablemente existía hace mucho tiempo, cuando el planeta era muy diferente y esto es quizás el remanente de eso”, dice Pettinelli.

Pero no todos los que estudian Marte están convencidos de que las bolsas subterráneas contienen agua líquida. Esa interpretación, dicen algunos científicos, es inconsistente con otras observaciones de la misma área. En cambio, los parches podrían ser charcos de lodo empapados en lugar de piscinas marcianas. Los científicos tampoco saben exactamente cómo el agua puede permanecer líquida en una región donde las temperaturas rara vez son más cálidas inferiores a 65°C.

"¿Lodo irregular en el mejor de los casos, tal vez?" Jack Holt de la Universidad de Arizona, que estudia Marte usando técnicas similares, escribe en un correo electrónico. "No estoy muy seguro de qué hacer con eso".

Sondeando los polos en busca de lagos ocultos

Hace más de una década, Pettinelli y sus colegas centraron su atención en una región de Marte llamada Depósitos por capas del Polo Sur, donde las observaciones de radar habían descubierto áreas brillantes y reflectantes debajo de los glaciares congelados.

“No estábamos buscando agua”, dice. “Buscábamos cosas brillantes y tratábamos de entender qué eran”.

Para mirar debajo del hielo, el equipo apuntó a los depósitos con un radar llamado MARSIS, que viaja a bordo de la nave espacial Mars Express de la Agencia Espacial Europea. MARSIS envía ondas de radio al terreno marciano, que viajan a través de las capas superficiales hasta que encuentran un cambio en la densidad o en la composición y se reflejan en la nave espacial. Al descifrar los patrones en las ondas de radio reflejadas, los científicos pueden descubrir qué hay debajo de la superficie de un planeta, ya sea líquido, roca o barro.

Los datos recopilados desde el 2012 al 2015 indicaron originalmente que un gran lago salado podría estar enterrado debajo de una región llamada Ultimi Scopuli. En Marte, las sales son tan extrañas como el planeta. En lugar de ser el conocido cloruro de sodio, son percloratos tóxicos, derivados de la superficie rojiza del planeta. Basándose en 29 observaciones, el equipo determinó que el lago medía aproximadamente 19 kilómetros de ancho. Pero los científicos eran escépticos, incluso los del equipo de descubrimiento y dudaban en decir con certeza que el lago era líquido en lugar de lodo.

"No podemos elegir entre uno u otro", dijo Pettinelli en ese momento. "No tenemos suficiente información para decir que esto es un lago o un sedimento saturado como un acuífero".

Ahora, 105 observaciones adicionales, recopiladas entre el 2015 y el 2019 que cubren un área más grande, han reforzado la detección original. Pettinelli y sus colegas también procesaron los nuevos datos utilizando técnicas que se emplean comúnmente para buscar lagos debajo de las capas de hielo cerca de los polos de la Tierra. Además de devolver evidencia de que el reservorio era agua, los datos apuntaban a al menos tres parches más pequeños a su alrededor, separados por suelo seco.

Si bien el equipo confía en que el depósito más grande es agua salada, Pettinelli dice que esos parches más pequeños podrían ser fácilmente sedimentos empapados, un entorno en el que aún podría existir vida.

"Estoy de acuerdo con los autores en que la explicación más plausible para las observaciones de MARSIS es la presencia de un cuerpo localizado de agua líquida, rodeado por cuerpos más pequeños de agua líquida o por parches de sedimentos saturados de agua", expresó Steve Clifford del Planetary Science Institute en un correo electrónico.

El agua que desaparece de Marte

Aunque el agua líquida es abundante en la Tierra y entre las lunas heladas del sistema solar exterior, ha sido sorprendentemente difícil de encontrar en Marte. Sus firmas están por toda la superficie del planeta, en forma de lechos de ríos tallados, deltas abanicos y costas antiguas, por lo que los científicos saben que el primer Marte se trataba de un mundo más húmedo que el planeta que vemos hoy, quizás incluso templado y hospitalario.

Las condiciones climáticas exactas de ese mundo antiguo todavía están en debate. Pero claramente el clima cambió al principio de la historia del planeta y Marte pasó a ser de un mundo más acuático al planeta desecado que vemos hoy. Ahora, los científicos se preguntan: ¿A dónde se fue toda esa agua?

Parte de ella está encerrada en los casquetes polares que coronan los polos del planeta, depósitos helados permanentes que se contraen y expanden estacionalmente. Brillando intensamente en las observaciones de telescopios, los casquetes polares han sido objeto de estudio durante décadas mientras los científicos intentan comprender mejor el registro histórico que podría conservarse en sus capas acumuladas.

Los reflejos brillantes debajo de los casquetes polares podrían insinuar algo de esa historia. Pero aun así, algunos expertos en Marte todavía cuestionan la verdadera naturaleza del material debajo de los glaciares.

Un misterio oculto

Holt dice que los nuevos datos son más convincentes que la detección original, pero aún no está seguro de que el equipo haya interpretado correctamente las observaciones. Otro instrumento de radar en el Mars Reconnaissance Orbiter no ha podido detectar los puntos brillantes. Esto podría deberse a que el radar opera a diferentes frecuencias y no puede ver todo el camino hasta la base de los depósitos, pero un lago es un reflector tan brillante que aún debería aparecer, dice.

La interpretación también es incompatible con las observaciones de MARSIS en regiones cercanas, donde los parches igualmente brillantes se extienden hasta el borde mismo de las capas de hielo. Hasta ahora, dice Holt, nadie ha explicado qué son esos parches brillantes, pero las salmueras enterradas no son la respuesta, porque si lo fueran, las salmueras de esas áreas se filtrarían a la superficie.

“Si aplicamos su lógica, deberíamos ver manantiales a lo largo del borde [de los glaciares]”, dice. "Esto obviamente no se observa".

Dado que el agua salada no se está filtrando por los márgenes de la capa de hielo, Holt sugiere que una forma de resolver el misterio de los supuestos lagos subterráneos es aplicar las mismas técnicas analíticas a un conjunto de datos más amplio que incluya estas otras áreas de reflejos brillantes. También señala que la permitividad dieléctrica observada del líquido, una medida de su capacidad para mantener una carga eléctrica, determinada por radar, es demasiado baja para el agua salada.

“Si hubiera un lago o mucho líquido, el valor sería mucho más alto de lo que ven”, dice. E incluso si hay alguna explicación para esas mediciones que involucran agua, "hay que explicar la persistencia de la salmuera en las condiciones actuales".

¿Agua en un páramo helado?

El hielo no se derrite fácilmente en los fríos polos marcianos. En la superficie, las temperaturas rondan los 132°C bajo cero y aunque hace un poco más de calor debajo del hielo, es probable que no esté lo suficientemente caliente como para que el agua permanezca líquida.

“Bastante frío, no es un lugar agradable”, dice Pettinelli.

En el 2019, después de considerar el descubrimiento inicial del equipo, un par de científicos sugirieron que la actividad magmática reciente podría haber creado un punto de acceso debajo del polo sur. Quizás, dijeron, se abrió una cámara de magma joven y está produciendo suficiente calor para mantener la región, que de otro modo sería gélida, lo suficientemente caliente como para que persista el agua salada líquida. Pero en ausencia de una fuente de calor subterránea, es difícil tener en cuenta la presencia del agua.

"Soy cautelosamente optimista de que es agua líquida" , escribe en un correo electrónico Ali Bramson, uno de los dos autores del estudio de la Universidad de Purdue. "Mi cautela se relaciona principalmente con las temperaturas extremadamente frías aquí".

Pettinelli y su equipo argumentan que depender de la actividad volcánica reciente para explicar las bolsas de líquido requiere de un conjunto improbable de circunstancias. En cambio, sugieren que la composición química de la salmuera marciana podría mantener el agua líquida a bajas temperaturas. Eso podría ser cierto, dice Bramson, pero los científicos aún no saben si la química y las condiciones en Marte podrían crear y mantener salmueras líquidas.

“Estoy convencido de que algo raro está sucediendo en este sitio que provocará un aumento en el reflejo”, dice Bramson. "Ciertamente, si hay alguna solución salina fangosa, súper fría y extraña en la base del casquete polar, eso es genial".

Quizás, dice Clifford, las nuevas observaciones podrían ayudar a explicar el destino del océano perdido de Marte. “A medida que se enfriaba el clima marciano temprano, tal océano se habría congelado y eventualmente se habría sublimado”, lo que significa que se evaporó sin derretirse primero, dice Clifford. Una vez en la atmósfera, el vapor de agua habría sido transportado y luego depositado como hielo en los polos más fríos del planeta. Clifford señala que los casquetes polares volvieron a ser expansivos y que el flujo de calor interno del planeta era mucho mayor, lo que significa que el agua cerca de la base de los casquetes polares se derretiría gradualmente y se filtraría hacia el subsuelo.

Con el tiempo, el océano desaparecido del planeta pudo haber terminado almacenado como agua subterránea o permafrost. Los parches de agua salada que sobreviven hoy podrían ser los restos finales de este proceso y un lugar protegido de la radiación dañina donde, durante miles de millones de años, la vida podría haber encontrado una forma de arraigarse.

"Obviamente, es emocionante si se trata de agua líquida", dice Bramson. "Creo que todos queremos que sea agua líquida".