¿Lagos polares en Marte? 2 nuevos estudios se suman al debate

La capa de hielo del polo sur de Marte, vista por la ESA Expreso de Marte orbitador Durante los últimos años, los científicos han debatido si existen lagos polares (agua líquida real) en Marte, debajo del hielo en el Polo Sur de Marte. Ahora, 2 nuevos estudios, uno a favor y otro en contra de esta idea, se suman a ese debate.

¿Lagos con agua líquida en los polos de Marte?

¿Hay lagos de agua líquida debajo del casquete polar sur de Marte? La respuesta parecía ser un gran sí en 2018 cuando los científicos anunciaron la primera evidencia de los lagos. Pero ahora, ese resultado inicial, aparentemente claro, se ha vuelto más turbio. Científicos en Austin, Texas, afirmó a fines de enero de 2022, que los «lagos» polares de Marte probablemente no sean lagos en absoluto, sino roca volcánica. Casi simultáneamente, los científicos en San Antonio, a solo 129 km (80 millas) de distancia, proporcionó nueva evidencia apoyando la idea de lagos líquidos debajo del Polo Sur de Marte. Y así, el debate sobre los lagos en los polos de Marte está en pleno apogeo.

Los científicos que buscan roca volcánica están en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG) en Austin. Los defensores de los lagos líquidos están en el Southwest Research Institute (SwRI) en San Antonio. Los investigadores de la UTIG en Austin publicado sus revisado por pares resultados en Letras de Investigación Geofísica. El equipo SwRI publicado sus revisado por pares resultados en ScienceDirect.

Ambos artículos aparecieron en enero de 2022. El segundo estudio también se incluye en Earth and Planetary Science Letters del 1 de febrero de 2022.

Hielo y agua en Marte

Si sigue las noticias espaciales, es probable que haya estado al tanto del debate sobre el agua en Marte durante décadas. Antes del anuncio de 2018 de posibles lagos líquidos en los polos de Marte, los descubrimientos fueron principalmente sobre hielo de agua, posibles pequeñas cantidades de agua salmueras corriendo temporalmente en la superficie, o aún más evidencia de grandes cantidades de agua en el antiguo Marte.

Así que el agua en Marte no es un tema nuevo. Pero la posibilidad de lagos líquidos en los polos de Marte es relativamente nueva.

¿Lagos polares en Marte o roca volcánica?

Entonces, ¿cuál es? ¿Lagos líquidos o roca volcánica? Resulta que después del anuncio de 2018 de posibles lagos subterráneos en Marte (esa evidencia anterior provino de la ESA) Expreso de Marte nave espacial), algunos, pero no todos, los científicos comenzaron a expresar dudas. Las dudas surgieron principalmente de los cálculos que sugerían que las condiciones necesarias para mantener el agua líquida en Marte eran poco probables.

científico planetario Cirilo Grima en UTIG en Austin es el autor principal del nuevo estudio que sugiere que la roca volcánica es la culpable, no los lagos líquidos. dijo en un declaración:

Para que el agua se mantenga tan cerca de la superficie, se necesita un ambiente muy salado y una fuente de calor fuerte generada localmente. Pero eso no coincide con lo que sabemos de esta región.

Estos investigadores de UTIG afirman que los puntos brillantes o reflejos interpretados como lagos en las imágenes de radar son probablemente depósitos de roca volcánica. Del papel:

Encontramos que algunos terrenos existentes relacionados con volcanes podrían producir una señal basal muy fuerte análoga a lo que se observa en [Mars’] casquete polar sur. Nuestro análisis fortalece el caso contra una hipótesis única basada únicamente en agua líquida por la naturaleza del material basal polar.

Capa de hielo global imaginaria

¿Cómo tomaron Grima y su equipo esa determinación? Básicamente, tomaron un mapa de radar de Marte y lo superpusieron con una capa de hielo imaginaria de una milla (1,6 km) de espesor. Los investigadores compararon las características de la superficie de su Marte imaginario con las de la capa de hielo real de Marte. Y, como sospechaban, encontraron reflejos en todo el planeta similares a los de los polos. Los sitios de esos reflejos coincidieron con las ubicaciones de las llanuras volcánicas conocidas en Marte.

Además, un estudio anterior en 2021 sugirió que los puntos brillantes podrían ser hielo salino en lugar de agua. isaac smith en la Universidad de York en Toronto, que piensa que los puntos brillantes podrían ser arcillas, comentó sobre los resultados más recientes y dijo:

Creo que la belleza del hallazgo de Grima es que, si bien derriba la idea de que hoy podría haber agua líquida debajo del Polo Sur del planeta, también nos brinda lugares realmente precisos para buscar evidencia de antiguos lagos y lechos de ríos y probar hipótesis sobre el más amplio desecándose el clima de Marte durante miles de millones de años.

Al igual que el estudio original que sugería lagos de agua en 2018, el nuevo estudio de Grima se basa en datos del MARSIS radar en el orbitador Mars Express de la ESA. Grima usó tres años de datos de radar MARSIS para su estudio.

Agua salada en hielo o sedimentos todavía es posible

Pero ese no es el final del debate. Recuerde… el segundo estudio, de SwRI en San Antonio, publicado el mismo mes (enero de 2022) apunta al agua líquida como una explicación posible o incluso probable para los datos del radar MARSIS.

En el segundo estudio de SwRI, los investigadores midieron las propiedades de las mezclas de salmuera y hielo. Las salmueras son simplemente agua con alto contenido de sal. Lo hicieron a temperaturas de hasta -145 grados Fahrenheit (-98 grados Celsius) porque, bueno… Marte es frío, especialmente en sus polos. geofísico SwRI David Stillman realizó las nuevas mediciones. Quería investigar la suposición de que el casquete polar sur de Marte experimenta temperaturas significativamente más bajas que el punto de fusión del agua. ¿Pero es eso cierto?

Análogos terrestres a los lagos polares en Marte

Para abordar esta posibilidad, Stillman y sus colegas utilizaron los datos publicados anteriormente, simulaciones y nuevas mediciones de laboratorio. Basado en su nuevo estudio, Stillman explicó:

De hecho, existen lagos de agua líquida debajo de los glaciares en las regiones ártica y antártica, por lo que tenemos análogos de la tierra por encontrar agua líquida debajo [Mars] hielo. Las sales exóticas que sabemos que existen en Marte tienen sorprendentes propiedades ‘anticongelantes’ que permiten que las salmueras permanezcan líquidas hasta -103 grados Fahrenheit. Estudiamos estas sales en nuestro laboratorio para comprender cómo responderían al radar.

Stillman se especializa en detectar agua en cualquier forma en cuerpos planetarios. Por lo tanto, su experiencia, más de una década, se adapta bien a esta tarea.

Salmueras de percolato

El estudio se centró en utilizar percolado salmueras La cámara especializada produce temperaturas de nitrógeno casi líquido a presiones similares a las de Marte. Stillman continuó:

Mis colegas italianos se acercaron para ver si los datos de mis experimentos de laboratorio respaldarían la presencia de agua líquida debajo de la capa de hielo marciana. La investigación mostró que no tenemos que tener lagos de salmueras de perclorato y cloruro, pero que estas salmueras podrían existir entre los granos de hielo o sedimentos y son suficientes para exhibir una fuerte respuesta dieléctrica. Esto es similar a cómo el agua de mar satura los granos de arena en la costa o cómo el sabor impregna un granizado, pero a -103 grados Fahrenheit (-75 grados Celsius) por debajo de una milla de hielo cerca del Polo Sur de Marte.

Entonces, los puntos brillantes del radar podrían ser agua después de todo, aunque quizás más como arena fría y húmeda o hielo derretido que como lagos. No lo sabremos con certeza hasta que se puedan obtener más datos de orbitadores como Mars Express.

El estudio cuestiona la interpretación de los puntos brillantes como hielo salino en el estudio anterior. Según el papel:

Debido a que los modelos convencionales suponen temperaturas basales (superiores o inferiores a 200 K) mucho más bajas que el punto de fusión del agua, esta interpretación ha sido cuestionada y se han propuesto otras explicaciones para la fuente de los reflejos basales brillantes, que involucran arcilla, sales hidratadas y solución salina. helados Combinando datos publicados anteriormente, simulaciones y nuevas mediciones de laboratorio, demostramos que las propiedades dieléctricas de estos materiales no generan fuertes reflejos basales en las frecuencias MARSIS y las temperaturas marcianas.

la pregunta de la vida

Si de hecho hay agua en Marte hoy, ¿podría albergar vida microbiana? Como señaló Stillman:

En este caso, ‘seguir el agua’ nos ha llevado a un lugar tan frío que la vida tal como la conocemos no podría florecer. Pero sigue siendo interesante, y ¿quién sabe qué caminos evolutivos podría haber tomado la vida extraterrestre?

En pocas palabras: ¿Existen realmente lagos polares subterráneos en Marte? Dos nuevos estudios se suman al debate, uno a favor y otro en contra, sobre la posible agua debajo de la capa de hielo del polo sur marciano.