Empezando en la década de 1970, Marte se ha convertido en el planeta más estudiado de nuestro sistema solar usando dedicados exploradores y vehículos de aterrizaje. Aunque Marte tenga sólo la mitad del tamaño de la Tierra, este tiene suficientes similitudes como para hacerlo atractivo para la exploración humana. Algunas de las características que podemos resaltar son su superficie sólida, temperaturas razonables, un período de rotación similar al de la tierra (23.9 horas), y una órbita alrededor del Sol de casi dos años (687 días terrestres). Sus diferencias, sin embargo, son suficientes para hacer imposible el sueño de mudarnos a Marte a menos que desarrollemos la tecnología adecuada y el planeta tenga los elementos necesarios para sostener una civilización como la nuestra.
¿Qué elementos hay en su superficie? ¿Cómo es el terreno? y ¿En dónde podemos encontrar agua? son algunas de las preguntas que los científicos quieren responder. El Mars Global Surveyor (o Topógrafo Global para Marte) de la NASA[1], en funcionamiento de 1996 a 2006, el Mars Odyssey (o Odisea Marte) de la NASA[2], lanzado en 2001, y el Mars Express (o Expreso a Marte), desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA)[3] y trabajando a partir de 2003, son tres misiones que han estado o están estudiando en más detalle el planeta Marte. Estos orbitadores de Marte inspeccionan continuamente la superficie del planeta rojo, enviando imágenes espectaculares que responden a muchas preguntas sobre nuestro vecino.
Las imágenes tomadas por el Mars Global Surveyor revelan que Planum Boreum, el polo norte marciano, está cubierto de capas y capas de polvo fino y hielo de agua de varios kilómetros de espesor[1]. Planum Boreum tiene una capa de hielo permanente de aproximadamente 1,000 kilómetros de ancho, que durante los meses de verano es principalmente hielo de agua, pero durante el invierno crece casi dos metros cuando alrededor del 30 por ciento del dióxido de carbono en la atmósfera del planeta se congela y cae en los casquetes polares[4].
Credit: ESA
Las imágenes derivadas de los datos tomados por el Shallow Radar (SHARAD ó Radar Poco Profundo), uno de los seis instrumentos del Mars Reconnaissance Orbiter (ó Orbitado para Reconocimiento de Marte) de la NASA, revelaron la geología del subsuelo en esta región, lo que permitió a los científicos reconstruir el clima de los últimos millones de años y el proceso de formación de los canales en espiral.
Las imágenes de Chasma Boreale, la prominente característica oscura que parece dividir esta región en dos, revelan una estructura interna de hielo de aproximadamente 2 kilómetros de espesor y 250 kilómetros de ancho, donde las líneas blancas muestran el reflejo de la señal de radar y capturado por la nave espacial[5]. Esta información se puede utilizar para comprender cómo evolucionaron las capas de hielo a medida que se deposita cada una.
El hielo con forma de espiral en el polo norte marciano es probablemente el resultado de los fuertes vientos que soplan desde el centro elevado hacia sus bordes inferiores, afectados por la misma fuerza de Coriolis que hace que los huracanes giren en espiral en la Tierra. Con el tiempo, estos han moldeando esta capa de hielo. Una imagen de mayor resolución tomada por el Mars Express de la ESA, muestra la estructura espiral y el Chasma Boreale, la cañada de 500 km de largo que se cree que es una región relativamente antigua que se formó antes que los brazos espirales de hielo y polvo. Estos aparentemente crece en profundidad a medida que se acumulan nuevos depósitos de hielo a su alrededor[4].
El Mars Express de la ESA revela una vista superior de las capas de polvo, hielo de agua y escarcha que cubren una región al borde del Planum Boreum[6]. Una sutil arruga indica dónde comienzan a acumularse capas de material junto a acantilados de varios kilómetros de diámetro, cubiertos de escarcha y paredes de hielo.
Crédito: ESA/DLR/FU Berlín
Leyenda: En esta imagen en color podemos tener una mejor idea de la vista topográfica de la región. Las regiones de menor altitud son azul/verde, mientras que las más altas son roja/blanca/marrón.
Más allá de los polos, Marte parece ahora un mundo árido —sin embargo, la superficie del planeta es rica en señales de que alguna vez el agua fue abundante[7]. Las imágenes tomadas por los topógrafos espaciales revelan lo que parecen ser canales de ríos secos, antiguos lechos de océanos y lagos y valles tallados por el agua, entonces, ¿adónde se ha ido toda esta agua?
Como veremos, hay suficiente evidencia observacional de que el hielo de agua está bajo tierra; sin embargo, también una misión ya aterrizó en Marte y tomó una muestra de este vital elemento. El módulo de aterrizaje Phoenix Marte de la NASA lo confirmó el 31 de julio de 2008, cuando recogió, después de aterrizar en la región polar, una muestra de suelo que contenía hielo de agua de una zanja de sólo dos pulgadas de profundidad [8].
Las temperaturas cerca del ecuador no son lo suficientemente frías para que el hielo de agua en la superficie sea estable -- aquí el agua está muy por debajo de la superficie. Si este queda expuesto en la superficie, se evaporará y escapará de la atmósfera. Un estudio de la región ecuatorial denominada Formación Medusae Fossae (MFF) realizado por el Mars Express, revela depósitos masivos bajo tierra de este elemento vital. Estos se encuentran hasta 2.5 km de profundidad[9].
Credit: ESA
Las observaciones iniciales de la ESA Mars Express mostraron que el MFF era relativamente transparente al radar y de baja densidad. Estas dos características podrían deberse a elementos que son acumulaciones gigantes de polvo arrastrado por el viento, ceniza volcánica o sedimento, pero también podrían indicar depósitos de hielo [5]. Datos más recientes revelan que los materiales sin hielo no pueden explicar lo que observan los científicos, sino que sugieren capas de polvo y hielo de 3.7 kilómetros de espesor, todas rematadas por una capa protectora de polvo seco o ceniza de varios cientos de metros de espesor.
A partir de estos hallazgos, el equipo de Mars Express concluye que si el hielo se ha derretido y atrapado bajo la superficie del MFF, esto significa que todo el planeta está cubierto por una capa de agua de 1.5 a 2.7 m de profundidad, la mayor cantidad de agua jamás encontrada en esta parte del planeta Marte y lo suficiente como para llenar el Mar Rojo de la Tierra.
Credit: ESA
Al otro lado del planeta, el ESA Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter (ó Orbitador Trazador de Gas Roscosmos ExoMars) de la ESA, estudió el corazón del sistema de cañones de Marte llamado Valles Marineris. La nave espacial busca agua escondida debajo de la superficie con el Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (FREND ó Detector de Neutrones Epitermales de Resolución Fina), que utiliza mediciones del flujo de neutrones epitermales para mapear el hidrógeno (una medida del contenido de agua) en el metro más superficial del suelo de Marte.
[ExoMars_TGO_maps_water-rich_region_of_Valles_Marineris.jpg] Crédito: ESA/Alexey Malakhov
Leyenda: ExoMars Trace Gas Orbiter mapea la región rica en agua de Valles Marineris
Utilizando FREND, el equipo científico llegó a la conclusión de que hay una parte en el centro del Valles Marineris que esta repleta de agua (mucha más de la esperada). Muy parecida a las regiones de permafrost de la Tierra, donde el hielo de agua persiste permanentemente bajo el suelo seco debido a las constantes bajas temperaturas.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/PSI
Una prueba independiente de los resultados del mapeo proviene de observaciones tomadas por el High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE ó Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución), una cámara a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. HiRISE observó las ubicaciones de los impactos de meteoroides que expusieron el hielo y mostró la distribución probable del hielo de agua enterrado dentro del metro superior de la superficie del planeta. La mayoría de los cráteres no tienen más de 10 metros de diámetro; sin embargo, un gran cráter, de 150 metros de ancho, reveló una veta madre de hielo escondida debajo de la superficie.
Los científicos pueden utilizar datos cartográficos como este para decidir dónde deben aterrizar los primeros astronautas que vayan a Marte y encontrar ahi los recurso vitales para sobrevivir. Necesitan encontrar regiones donde los astronautas puedan encontrar hielo de agua para convertirlo en agua potable y utilizarlo como ingrediente para el combustible de cohetes. Estos, sin embargo, tienen que estar lejos de los polos marcianos donde, aunque hay mucho hielo, las temperaturas son demasiado frías para que los astronautas (o robots) sobrevivan por mucho tiempo[6].
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU Leyenda: Este mapa muestra hielo de agua subterránea en Marte. Los colores fríos representan menos de un pie debajo de la superficie; Los colores cálidos tienen más de dos pies de profundidad. Las zonas negras en el mapa representan áreas donde una nave espacial al aterrizar se hundiría en polvo fino. El cuadro delineado representa la región ideal para enviar astronautas para que puedan desenterrar hielo de agua.
El mapa fue creado combinando datos de múltiples orbitadores de la NASA, incluido el Mars Reconnaissance Orbiter y su instrumento Mars Climate Sounder; Mars Odyssey y su sistema de imágenes de emisión térmica; y el Mars Global Surveyor.
Si quieres aprender más información de Marte, visit the NASA page [https://science.nasa.gov/mars/facts/#hds-sidebar-nav-5]
Referencias: