¿Hay agua en Marte?

En 1976 las misiones Viking comprobaron que actualmente no hay agua corriente en la superficie marciana, algo que ya se sabía por la baja presión atmosférica que impide la permanencia de los líquidos; pero la profusión de sinuosos cauces secos y una red de valles con nítidas señales de antiguos ríos, confirman la idea de un Marte diferente en épocas anteriores. Más aún, por la edad de estas formaciones, apenas 1.000 millones de años, que para la geología planetaria no es mucho tiempo, se aseguró que había agua entre el subsuelo permanentemente congelado (denominado permafrost), o en cavidades subterráneas. Las imágenes de los Viking también mostraron claras evidencias de antiguos glaciares en Marte. La existencia de glaciares es la prueba más sólida de la antigua presencia de agua en dimensiones oceánicas ya que ésta es necesaria para suplir la cantidad de nieve suficiente para que los hielos se desarrollen. Inclusive en Marte pueden distinguirse dos períodos de glaciaciones; uno de ellos muy antiguo, de hace 3.400 millones de años y uno mucho más reciente de hace sólo 300 millones de años. Esto significa que posiblemente durante algún tiempo entre estas dos glaciaciones el clima de Marte fue relativamente húmedo y cálido, y con una atmósfera más densa que la actual. Estas hipótesis sobre Marte se confirmaron con las misiones Mars Pathfinder y Mars Global Surveyor en 1997. La misión Mars Pathfinder y su explorador Sojourner se centraron en la geología y la meteorología en el sitio de aterrizaje, Ares Vallis. Mars Global Surveyor se dedicó a orbitar y fotografiar el planeta con un cubrimiento y detalle muy superiores al disponible, hasta el punto de reconocer objetos del tamaño de un automóvil. El Sojourner y su espectrómetro demostraron que las rocas de Marte y la Tierra se parecen mucho, y que el suelo marciano en Ares Vallis es similar al encontrado en las misiones Viking a más de 1.000 kilómetros de distancia; ello como resultado de la globalización del material mezclado por los fuertes vientos, en una atmósfera que aunque liviana es extremadamente turbulenta. Sojourner analizó varias piedras basálticas, el tipo de roca más común en la Tierra, y que se encuentra además en los fondos oceánicos. También encontró arena y muchas piedras redondas, de 1 a 6 centímetros de tamaño, al parecer transportadas por agua en avalanchas o ríos. Las rocas más grandes aparecen inclinadas en la misma dirección, redondeadas, y algunas puestas sobre otras, lo cual es consistente con su deposición por inundación. Sospechas de flujos subterráneos también se observaron en Ares Vallis. Por otra parte, los resultados de la nueva cartografía marciana arrojados por la misión Mars Global Surveyor fueron sencillamente espectaculares. Entre las miles de fotografías hay sensacionales evidencias de las marcas de líquidos por todas partes, incluyendo vestigios de lo que parecen antiguas líneas costeras en el hemisferio norte, el cual aparece plano y libre de accidentes, en inexplicable contraste con las altamente craterizadas tierras altas del hemisferio sur. En las imágenes de alta resolución de la Mars Global Surveyor se encontraron señales, hasta en 150 diferentes lugares, de canales y zanjas aparentemente cavados por corrientes de agua; y lo extraordinario es que parecen muy recientes, tal vez menos de un millón de años, a juzgar por los terrenos carentes de cráteres y libres de polvo. Las explicaciones posibles apuntan al calentamiento geotermal, presiones internas que liberan repentinamente el hielo en el interior de las paredes de los barrancos, o derretimiento por aumento estacional de la temperatura. Estas fuentes podrían estar brotando justo en este momento. Y sin duda no se deben al agua lluvia pues en Marte no llueve. Puesto que varias de estas marcas se han detectado en barrancas que se encuentran en las regiones montañosas del sur, la parte más vieja y más fría del planeta, un lugar donde el agua líquida probablemente es menos estable, se ha pensado en un responsable diferente, como el dióxido de carbono líquido. En Brazos Vallis se encontraron depresiones similares a lagos secos cubiertos de un material claro que podrían ser sal u otro mineral residual de la evaporación de sus aguas. El sistema de canales conocido como Nanedi Vallis aparece claramente con sus paredes cortadas y erosionadas por lo que debió ser un gran río, pero presenta detalles que confirman la idea de no uno sino varios episodios de flujos de agua en la superficie del planeta. En la imagen del fondo del cráter Noachis Terra se observa una de las mejores evidencias de antiguos lagos. En Orcus Patera, un cráter de impacto de 10 kilómetros de diámetro, se detallan líneas en sus bordes similares a las producidas por la expulsión de agua o hielo en el momento del choque, señal de presencia de hielo o líquido bajo la superficie. Examinando más imágenes de Mars Global Surveyor se identificaron en 2001 nuevas señales de flujos de líquidos en la región llamada Athabasca Valles, un sistema de canales justo al norte del ecuador marciano. Los canales están cuesta debajo de Cereberus Fossae, una serie de fisuras al parecer creadas por una combinación de fuerzas tectónicas y volcánicas. Las imágenes muestran que además de lava, posiblemente grandes cantidades de agua, unos 600 kilómetros cúbicos, fluyeron de estas fisuras en un pasado geológico reciente, hace 10 millones de años. Además, dado que estos flujos ocurrieron sobre planicies de lava permeable, grandes cantidades de agua podrían persistir como hielo subterráneo. La evidencia de una actividad geotermal reciente hace de Cerberus Plains otro objetivo importante para los futuros rastreadores. Sin embargo la mejor evidencia de las inundaciones más grandes del sistema solar se encontraron al este y al oeste de la región volcánica de Tharsis, justo donde está Olimpus Mons y los otros grandes volcanes. Allí hay extensos valles al parecer cavados por enormes avalanchas originadas en la región hoy cubierta por los volcanes. Los análisis permiten inferir que en su máxima descarga el flujo sería equivalente a 50.000 veces el caudal del río Amazonas. En marzo de 2002 la misión 2001 Mars Odyssey en sus primeras pruebas encontró que el agua parece permear en una extensa área del hemisferio sur luego de registrar fuertes señales de hidrógeno en una zona del tamaño de Europa. El resultado indica que a menos de un metro de la superficie -la capacidad de análisis de los instrumentos a bordo- hay depósitos más parecidos al hielo sucio que a tierra con hielo, en todo caso una fracción de las ocultas reservas de hielo y agua de Marte. Los hallazgos se localizaron en mayor proporción en latitudes altas del hemisferio sur, y más delgados en su aproximación al polo sur marciano. Encontrar agua cerca del ecuador marciano, agranda la posibilidad de que se pudiera derretir en alguna época del año o, al menos, periódicamente. Los casquetes polares también son una prueba de la existencia presente y pasada de grandes masas de agua. Las capas polares marcianas, norte y sur, lucen similares a sus contrapartes terrestres, pero vistas en detalle tienen características enigmáticas y únicas. La capa polar norte, la más grande, está compuesta de una mezcla congelada de agua y dióxido de carbono, y tiene en promedio 1 kilómetro de espesor y 650 kilómetros de diámetro. Sus zonas más altas están a 3 kilómetros por encima de las planicies que rodean la capa polar. La capa polar sur, se sabe, contiene exclusivamente dióxido de carbono congelado, al menos en la superficie. Su extensión es de 450 kilómetros aunque bastante gruesa, algo menos de 3 kilómetros de espesor. Las estimaciones indican que entre las dos capas polares hay suficiente agua como para cubrir la totalidad del globo marciano con un mar de 20 metros de profundidad. Sin embargo hay indicios de que ambas capas fueron mucho más grandes en el pasado, y que el actual clima marciano las ha venido erosionando. También es posible que sean el remanente de antiguos lagos o mares. En resumen, el inventario total del agua que alguna vez existió en su forma líquida en la superficie de Marte equivaldría a un océano global de 500 metros de profundidad. Un esquema condensado sobre el origen de Marte, su evolución y lo que sucedió con el agua sería más o menos así: hace unos 4.800 millones de años Marte se formó al igual que la Tierra por el proceso de acreción, reunión sucesiva de materiales remanentes de la nebulosa solar primitiva alrededor de un cuerpo mayor. Durante sus primeros 1.000 millones de años Marte fue un lugar activo y violento: volcanes en erupción, meteoritos que abrían enormes cráteres en la superficie y catastróficas inundaciones. También era más caliente gracias a una densa atmósfera que producía un apreciable efecto invernadero. Cuando cesó el gran bombardeo meteórico hace unos 3.800 millones de años, gran parte de la superficie ya soportaba temperaturas bajo el punto de congelación del agua. El agua líquida filtrándose bajo el congelado océano fluyó hacia las tierras bajas del hemisferio norte en donde se formó un gran mar que cubría la tercera parte del planeta. En la medida que el planeta se enfriaba más y perdía atmósfera, la corteza congelada crecía, se volvía más gruesa, y entonces se formaron las capas polares. La gran masa de hielo en el polo norte presionó el agua bajo su enorme peso forzándola a fluir hacia las tierras altas del sur. Ocasionalmente la corteza congelada fue demasiado débil para contener el flujo subterráneo causando las titánicas inundaciones que se presentaron hace 2.000 a 3.000 millones de años. La actividad volcánica y el impacto de grandes cuerpos del espacio exterior contribuyeron al derretimiento de la corteza y el permafrost. Simultáneamente los antiguos cráteres de impacto, algunos de miles de kilómetros de diámetro fueron completamente rellenados por las increíbles cantidades de materiales que se desplazaban de un lado a otro, incluyendo polvo o ceniza volcánicos. Hoy la corteza de Marte está congelada y no permite que el remanente de la posible agua subterránea escape de su confinamiento. También se afirma que la inclinación del eje polar de Marte oscila entre 15 y 35 grados cada 100.000 años, un ciclo que seguramente induce drásticos cambios en la presión atmosférica y el clima del planeta, como la vaporización, derretimiento y movimiento de las capas polares. Además los volcanes marcianos podrían haber desempeñado un papel fundamental en la presencia de agua líquida en el planeta, puesto que la actividad geotérmica habría derretido el hielo de la superficie, creando ríos líquidos que formaron los canales marcianos. En todo caso, todo apunta a que hace 4.000 millones de años Venus, Marte y la Tierra se parecían mucho por su estructura y composición; justo en el momento en que las primeras formas de vida aparecieron en la Tierra, también podrían haber surgido en los otros dos planetas. Pero en Venus, mucho más cerca del Sol y con una atmósfera muy densa la temperatura se elevó terriblemente eliminando cualquier forma posible de vida. En cambio hace 3.000 millones de años, Marte y la Tierra aún se parecían mucho por su atmósfera, los grandes cuerpos de agua y los volcanes. Pero mientras en la Tierra la tectónica de placas ayuda a reciclar el dióxido de carbono, en Marte este proceso cesó. Sin un mecanismo de largo plazo que recicle los gases entre la atmósfera y el manto, la atmósfera de Marte se rarificó y no pudo seguir atrapando la energía solar. Así, el clima se deterioró congelando el agua que todavía existía, y bacterias y algas -si existieron- se enfrentaron con serios problemas. Todo indica que hubo y hay mucha agua en Marte, y que además el planeta es sustancialmente más dinámico desde el punto de vista de su medio ambiente, clima, y erosión de lo que se puede ver en la superficie. * Director del Planetario de Bogotá