El agua perdida de Marte puede estar enterrada debajo de la corteza del planeta

Las estimaciones actuales sugieren que Marte pudo haber tenido entre 100 y 1500 metros de capa equivalente global (m GEL) de agua en su superficie. (m GEL se refiere a una capa de 1 metro de agua que cubriría una superficie uniforme del planeta; Scheller dice que 1,000 m GEL equivalen aproximadamente a la mitad del agua del Océano Atlántico). Incluso el extremo inferior de esta estimación sigue siendo suficiente de agua que la vida potencial podría haber usado para hacerse un hogar.

Entonces, aprender cómo desapareció es fundamental. Si sabemos lo que sucedió, podríamos comprender mejor qué lugares de Marte podrían haber conservado evidencia de cualquier vida que evolucionó durante ese tiempo, y cómo las misiones actuales y futuras a Marte podrían buscar esa evidencia.

En la mayoría de los modelos de pérdida de agua que asumen la pérdida atmosférica, la idea ha sido que la radiación ultravioleta hace que el agua en el aire se disocie en hidrógeno y oxígeno. Ambos elementos, pero especialmente las moléculas de hidrógeno más ligeras, escapan de la atmósfera y se dirigen al espacio. Los científicos miden esta pérdida de hidrógeno (utilizando detectores de neutrones como el instrumento FREND de la ESA y el Trace Gas Orbiter de Rusia) como un proxy para determinar la tasa de pérdida de agua en Marte a lo largo del tiempo.

Sin embargo, hay dos problemas con esta teoría. Por un lado, no explica por qué TGO u otras misiones todavía detectan tanta agua en la corteza marciana. En segundo lugar, la tasa de pérdida de hidrógeno medida hasta ahora es demasiado pequeña para tener en cuenta la cantidad de agua que creemos que tenía originalmente Marte. “Realmente solo podría explicar el extremo inferior de lo que piensan la mayoría de los geólogos”, dice Scheller.

Al mismo tiempo, ahora tenemos una mejor comprensión de cuánta agua está enterrada dentro de la corteza marciana. Mucho de esto se debe en gran parte a misiones de rover como Curiosity que han estudiado directamente las rocas marcianas, así como al análisis de laboratorio de los meteoritos de Marte que han aterrizado en la Tierra. Y todos esos datos han llevado lentamente a los científicos a tomar más en serio la idea de que la corteza jugó un papel más importante en la pérdida de agua en Marte.

Ahora Scheller y sus colegas han creado un nuevo modelo que utiliza datos actuales para examinar si el agua podría haber pasado al subsuelo.

Esta agua no habría sido absorbida por enormes océanos subterráneos. En cambio, las moléculas de agua se incorporaron a estructuras minerales como las arcillas como resultado de procesos como la meteorización. Lo mismo sucede aquí en la Tierra.

Este proceso podría representar entre el 30% y el 99% de la pérdida total de agua en los primeros 1 a 2 mil millones de años del planeta, según el modelo. La pérdida atmosférica podría compensar el resto.

“Es un modelo extremadamente intrigante”, dice Joe Levy, geólogo de la Universidad de Colgate, que no participó en el estudio. “Los minerales hidratados y los minerales formadores de venas se encuentran en casi todos los lugares donde miramos en Marte. La meteorización química descontrolada es una hipótesis realmente provocativa para explicar lo que sucedió con el agua de Marte ”.

Un rango del 30% al 99% es, por supuesto, enorme. Esto se debe a que simplemente no sabemos lo suficiente sobre el contenido de agua en la corteza (y menos a escala global), o cómo era la atmósfera antigua de Marte y hasta qué punto alentó o limitó la pérdida de agua atmosférica. El modelo también intenta tener en cuenta cómo la actividad geológica en el pasado antiguo (como el vulcanismo) podría haber afectado estos mecanismos de pérdida de agua.

El modelo nos da nuevas pistas en lo que respecta a la habitabilidad marciana. “Los hallazgos no solo responden a cómo Marte pudo haber perdido su agua, sino también cuando perdió su agua ”, dice Scheller. Los autores están seguros de que los minerales hidratados en la corteza tienen más de 3 mil millones de años, lo que significa que Marte era potencialmente más habitable antes de eso. Cualquier búsqueda de evidencia de vida antigua estaría mejor orientada hacia rocas que se han conservado de este período anterior.

Scheller sugiere que tanto los rovers Curiosity como Perseverance pueden buscar muestras dentro de este rango de tiempo. Perseverance en particular, cuya misión se dedica principalmente a buscar evidencia de vida marciana, explorará un antiguo lecho de lago que tiene 3.800 millones de años. “Estará ahí para investigar cuáles podrían haber sido los mecanismos que causaron el secuestro de agua en estos minerales en la corteza”, dice Scheller. Incluso si no puede hacer el trabajo por sí solo, capturará muestras que los científicos podrían estudiar por sí mismos en el laboratorio.

La Tierra y Marte comenzaron como mundos húmedos muy similares, pero terminaron tomando caminos drásticamente diferentes. La pérdida de agua por minerales hidratados en la corteza no es exclusiva de Marte; esto sucede en la Tierra todo el tiempo. Pero la Tierra se beneficia del hecho de que sus placas tectónicas reciclan activamente sus rocas de la corteza en un proceso que liberaría esta agua. Además, retuvo una atmósfera espesa que mantuvo al planeta a la temperatura perfecta para que la vida evolucionara y prosperara. Marte no tiene placas tectónicas y sufrió una hemorragia en su atmósfera una vez que su campo magnético se cerró hace 4 mil millones de años.

“En última instancia, esto es lo que hay que tener en cuenta sobre la habitabilidad en los planetas terrestres”, dice Scheller. “Es muy frágil”.

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