Agua en Marte: exploración y evidencia

Es posible que todavía fluya agua líquida en Marte, pero eso no significa que sea fácil de detectar. La búsqueda de agua en el Planeta Rojo ha tardado más de 15 años en dar señales definitivas de que el líquido fluye hoy por la superficie. En el pasado, sin embargo, los ríos y océanos pueden haber cubierto la tierra. ¿A dónde se fue toda el agua líquida? ¿Por qué? ¿Cuánto queda todavía?

Las observaciones del Planeta Rojo indican que los ríos y océanos pueden haber sido características prominentes en su historia temprana. Hace miles de millones de años, Marte era un mundo cálido y húmedo que podría haber sustentado la vida microbiana en algunas regiones. Pero el planeta es más pequeño que la Tierra, con menos gravedad y una atmósfera más delgada. Con el tiempo, a medida que el agua líquida se evaporó, más y más se escapó al espacio, permitiendo que menos volviera a caer a la superficie del planeta.

¿Dónde está el agua hoy?

Líquido el agua parece fluir de algunas laderas empinadas y relativamente cálidas de la superficie marciana. Las características conocidas como líneas de pendiente recurrente (RSL) se identificaron por primera vez en 2011 en imágenes tomadas por la cámara del Experimento científico de imágenes de alta resolución (HiRISE) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Se confirmó que las rayas oscuras, que aparecen estacionalmente, son signos de agua salada corriendo por la superficie del planeta.

«Si esto es correcto, entonces RSL en Marte puede representar la expresión de la superficie de mucho más un importante sistema de drenaje en curso en pendientes pronunciadas en las latitudes medias «, dijo un miembro del equipo de investigación a Space.com en 2012.

En 2015, el análisis espectral de RSL llevó a los científicos a concluir que son causados por agua líquida salada .

«La detección de sales hidratadas en estas laderas significa que el agua juega un papel vital en la formación de estas vetas», dijo el autor principal del estudio, Lujendra Ojha, del Georgia Institute of Technology en Atlanta, dijo en un comunicado. Vastos depósitos de agua parecen estar atrapados dentro de los casquetes polares en los polos norte y sur del planeta. Cada verano, a medida que aumentan las temperaturas, los casquetes se encogen ligeramente a medida que su contenido salta directamente de forma sólida a gaseosa, pero en el invierno, las temperaturas más frías hacen que crezcan a latitudes tan bajas como 45 grados, o hasta la mitad del ecuador. Los casquetes tienen un grosor promedio de 2 millas (3 kilómetros) y, si están completamente derretidos, podría cubrir la superficie marciana con aproximadamente 18 pies (5,6 metros) de agua.

El agua congelada también se encuentra debajo de la superficie. Los científicos descubrieron una losa de hielo tan grande como California y Texas combinados en la región entre el ecuador y el polo norte del Planeta Rojo. La presencia de agua subterránea ha sido Se sospechaba pero requería la aparición de extraños cráteres en capas para confirmarlo. Otras regiones del planeta también pueden contener agua congelada. Algunas regiones de latitudes altas parecen presumir de patrones de formas del suelo que pueden haberse formado cuando el permafrost en el suelo se congela y se derrite con el tiempo.

La nave espacial Mars Express de la Agencia Espacial Europea capturó imágenes de capas de hielo en los fondos más fríos y sombreados de los cráteres, lo que sugiere que el agua líquida puede acumularse en condiciones adecuadas. Otros cráteres identificados por la NASA Mars El Orbitador de reconocimiento muestra una acumulación similar.

La evidencia de agua en Marte salió a la luz por primera vez en 2000, con la aparición de barrancos que sugerían un origen líquido. Su formación ha sido objeto de acalorados debates durante los años siguientes.

Pero no todo el mundo piensa que Marte contiene agua en la actualidad. Una nueva investigación revela que RSL en realidad puede haberse formado por flujos granulares formados por el movimiento de arena y polvo.

«Hemos pensado en RSL como posibles flujos de agua líquida, pero las pendientes se parecen más a lo que esperamos para la arena seca «, dijo el autor principal Colin Dundas en un comunicado.» Esta nueva comprensión del SPI respalda otra evidencia que muestra que Marte hoy es muy seco «.

Esa idea puede haber sido eliminada por los recientes descubrimiento de un posible lago subterráneo cerca del Polo Sur de Marte.

¿Un lago subterráneo?

Los investigadores causaron un gran revuelo cuando anunciaron que Marte podría estar ocultando un lago debajo de su polo sur. La nave espacial europea Mars Express usó su radar avanzado de sondeo de ionosfera y subsuperficie (MARSIS) para detectar el agua propuesta. cronometrado cuánto tiempo tardaron en reflejarse. Las propiedades de las capas del subsuelo afectan el tiempo que tarda t Él hace un rayo para regresar.

La investigación de MARSIS reveló que el polo sur marciano está compuesto por múltiples capas de hielo y polvo a una profundidad de aproximadamente 1 milla (1,5 kilómetros) repartidas en un terreno de 124 millas de ancho. (200 km) región.

«Esta anomalía del subsuelo en Marte tiene propiedades de radar que coinciden con el agua o los sedimentos ricos en agua», dijo en un comunicado Roberto Orosei, investigador principal del experimento MARSIS y autor principal de la nueva investigación.

MARSIS también reveló la presencia de un lago subterráneo entre los bolsillos. Según los ecos del radar, el lago no tiene más de 12,5 millas (20 km) de ancho, enterrado casi una milla debajo de la superficie. Los científicos no están seguros de la profundidad del lago, pero han confirmado que tiene al menos 3 pies (1 metro) de profundidad. Según los investigadores, el lago debe tener sal para evitar que se congele.

«Esta es solo una pequeña área de estudio; es una perspectiva emocionante pensar que podría haber más de estas bolsas de agua subterráneas en otros lugares, aún por descubrir «, dijo Orosei.

No todos los investigadores están tan seguros de la presencia de agua líquida.

» Creo que es un argumento muy, muy persuasivo, pero «No es un argumento concluyente o definitivo», dijo a Space.com Steve Clifford, investigador de Marte en el Instituto de Ciencias Planetarias en Arizona. «Siempre existe la posibilidad de que existan condiciones que no hemos previsto en la base del casquete y que sean las responsables de este brillante reflejo».

Hace más de tres décadas, Clifford propuso que Marte podría albergar agua líquida debajo de sus casquetes polares de la misma manera que lo hace la Tierra. En la Tierra, los lagos debajo de las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia se crean cuando el calor del interior de los planetas derrite los glaciares en parches. Clifford le dijo a Space.com que un escenario similar podría ocurrir debajo de los casquetes polares marcianos.

«El punto brillante visto en los datos de MARSIS es una característica inusual y extremadamente intrigante», Jim Green, jefe de la NASA científico, dijo en un comunicado. «Definitivamente merece más estudio. Se deben buscar líneas adicionales de evidencia para probar la interpretación «.

» Esperamos utilizar otros instrumentos para estudiarlo más en el futuro «, dijo Green.

En el centro de esta vista de un área del norte de Marte de latitud media, un cráter nuevo de unos 6 metros (20 pies) de diámetro contiene una exposición de material brillante, azul en esta imagen de falso color. (Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona)

Buscando un oasis

Cuando el Mariner 9 se convirtió en la primera nave en orbitar otro planeta en 1971, las fotografías que devolvió de lechos de ríos secos y cañones parecían indicar que el agua había existido una vez en la superficie marciana. Imágenes del Viking Los orbitadores solo reforzaron la idea de que muchas de las formas terrestres pueden haber sido creadas por agua corriente. Los datos de los módulos de aterrizaje Viking apuntaban a la presencia de agua debajo de la superficie, pero los experimentos se consideraron incontables. clusive.

A principios de la década de los noventa se iniciaron una gran cantidad de misiones a Marte. Los científicos se vieron inundados con una gran cantidad de información sobre Marte. Tres orbitadores de la NASA y uno enviado por la Agencia Espacial Europea estudiaron el planeta desde arriba, mapeando la superficie y analizar los minerales que se encuentran debajo. Algunos detectaron la presencia de minerales, lo que indica la presencia de agua. Otros datos midieron suficiente hielo subterráneo como para llenar el lago Michigan dos veces. Encontraron evidencia de que antiguas fuentes termales existieron una vez en la superficie y una precipitación sostenida cayó una vez en algunos áreas. Y encontraron parches de hielo dentro de algunos de los cráteres más profundos.

Los cráteres de impacto ofrecen una vista del interior del planeta rojo. Usando el Mars Express de la ESA y el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, Los científicos pudieron estudiar rocas expulsadas del interior del planeta, encontrando minerales que sugerían la presencia de agua.

«La circulación del agua ocurrió a varios kilómetros de profundidad en la corteza hace unos 3.700 millones de años», Nicolas Mangold, de la ONU iversidad de Nantes en Francia, dijo en un comunicado.

Pero los orbitadores no fueron los únicos objetos lanzados hacia Marte. El rover Curiosity de la NASA es el quinto robot que aterriza en la superficie del Planeta Rojo en los últimos 15 años. Pathfinder, Phoenix, Spirit y Opportunity tomaron mediciones detalladas del planeta; todos menos Phoenix viajaron por la superficie recolectando un tesoro de información.

Imágenes de uno de los puntales de Phoenix tomadas por el módulo de aterrizaje Cámara de brazo robótico en los soles (o días marcianos) 8, 31 y 44 de la emisión. Los dos esferoides encerrados por el círculo parecen fusionarse entre sí, lo que, según algunos científicos de Phoenix, es una señal de que los globos son agua líquida (Imagen crédito: Renno, et al., NASA)

Las sondas excavaron en el suelo, examinaron rocas y realizaron experimentos. En 2008, Phoenix descubrió pequeños trozos de material brillante que desapareció después de cuatro días, lo que llevó a los científicos a suponer que eran trozos de hielo de agua. El módulo de aterrizaje detectó vapor de agua en una muestra recolectó y analizó, confirmando la presencia de agua congelada en el planeta rojo.

Spirit y Opportunity, los rovers gemelos, encontraron rastros de agua encerrados en una roca.En un brillante ejemplo de un problema que se convierte en una solución, una rueda rota en Spirit raspó la parte superior de la superficie marciana, revelando una capa debajo rica en sílice que probablemente se había formado en presencia de agua.

Curiosity ha encontrado aún más evidencia de agua fluyendo en el antiguo Marte. El rover de 1 tonelada atravesó un antiguo lecho de un arroyo poco después de aterrizar en agosto de 2012, y ha examinado varias rocas que estuvieron expuestas al agua líquida hace miles de millones de años.

Las misiones a Marte no son la única forma de buscar agua en Marte. Los científicos que estudiaron las rocas expulsadas del planeta rojo encontraron señales de que en el pasado había agua debajo de la superficie.

» Si bien las misiones robóticas a Marte continúan arrojando luz sobre la historia del planeta, las únicas muestras de Marte disponibles para su estudio en la Tierra son los meteoritos marcianos «, dijo en un comunicado la autora principal Lauren White, del JPL.

«En la Tierra, podemos utilizar múltiples técnicas analíticas para tener una mirada más profunda a los meteoritos y arrojar luz sobre la historia de Marte».

Accidentes geográficos históricos

Además de examinar la presencia relativamente reciente (geológicamente hablando) de agua, las diversas misiones también han estudiado la superficie del planeta en un contexto histórico. Los lechos de los ríos de Marte no se mojan hoy, pero los científicos pueden estudiarlos para aprender más sobre la evolución del planeta.

Las llanuras más planas del norte de Marte alguna vez pudieron haber albergado un océano, o posiblemente, a medida que el planeta pasaba por períodos secos, dos. La masa de agua más reciente probablemente solo habría sido temporal, filtrándose en el suelo, evaporarse o congelarse en menos de un millón de años, dicen los científicos.

Riverbededs y los barrancos indican que el agua corrió, al menos brevemente, a través de la superficie de Marte. Cien veces más agua pudo haber corrido anualmente a través de un gran sistema de canales conocido como Marte Vallis que lo que pasa por el río Mississippi cada año, según las estimaciones. en sí mismos son más pequeños, probablemente formados durante breves tormentas torrenciales cuando el agua en rápido movimiento podría haberlos excavado en la tierra.

Curiosity encontró indicios de que al menos una región de Marte, Mount Sharp, fue construida por sedimentos depositados en un lecho de lago millones de años s, lo que sugiere que existieron grandes piscinas en el planeta durante períodos de tiempo significativos.

«Si nuestra hipótesis para Mount Sharp se sostiene, desafía la noción de que las condiciones cálidas y húmedas eran transitorias, locales o solo bajo tierra en Mars «, dijo en un comunicado el científico adjunto del proyecto Curiosity Ashwin Vasavada del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.

En la Tierra, la tierra alrededor de los ríos y lagos es más húmeda, compuesta de barro y arcillas. Tales depósitos también existen en Marte, atrapando agua e indicando dónde pudieron haber existido alguna vez cuerpos más grandes.

El agua en Marte puede estar haciendo algo más que sentar bien. Un nuevo estudio revela que cuando el líquido hierve, gracias a bajas presiones, puede hacer que la arena levite.

«Por lo tanto, la levitación de sedimentos debe tenerse en cuenta al evaluar la formación de características de desgaste de masa marcianas recientes y actuales. , ya que se puede requerir mucha menos agua para formar tales características de lo que se pensaba «, escribieron los investigadores en su estudio, que fue publicado en la revista Nature Communications.

Oro líquido

El agua puede parecer un elemento muy común para aquellos de nosotros atrapados en la Tierra, pero tiene un gran valor. Además de comprender cómo Marte puede haber cambiado y desarrollado con el tiempo, los científicos esperan que encontrar agua les ayude a encontrar algo aún más valioso: vida, ya sea pasada o presente.

Solo se sabe que la Tierra alberga vida y la vida en nuestro planeta requiere agua. Aunque la vida podría evolucionar sin depender de este precioso líquido, los científicos solo pueden trabajar con lo que saben. Por lo tanto, esperan que ubicar agua en cuerpos celestes como Marte conduzca a encontrar evidencia de vida.

Con esto en mente, la NASA desarrolló una estrategia para explorar el Planeta Rojo que toma como mantra «sigue el agua . » Los orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers recientes enviados a Marte fueron diseñados para buscar agua, en lugar de vida, con la esperanza de encontrar entornos donde la vida podría haber prosperado.

Sin embargo, eso ha cambiado con la avalancha de pruebas. estos robots han regresado. Curiosity determinó que Marte podría haber albergado vida microbiana en el pasado antiguo, y el próximo rover de la NASA, un robot del tamaño de un automóvil basado en gran medida en el diseño básico de Curiosity, despegará en 2020 para buscar evidencia de vida pasada en el Planeta Rojo.

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