Un equipo internacional de investigadores ha revelado nuevas pruebas de la posible existencia de agua líquida bajo el casquete polar sur de Marte, según anuncian en la revista Nature Astronomy.

Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Cambridge (Reino Unido), utilizaron mediciones de la nave espacial con láser-altímetro de la forma de la superficie superior de la capa de hielo para identificar patrones sutiles en su altura. A continuación, demostraron que estos patrones coinciden con las predicciones de los modelos informáticos sobre cómo afectaría a la superficie una masa de agua situada bajo la capa de hielo.

El panel de la izquierda muestra la topografía de la superficie del polo sur de Marte, con el contorno del casquete polar sur en negro. El panel de la derecha muestra la ondulación de la superficie identificada por el equipo de Cambridge

Sus resultados, que proporcionan la primera línea de evidencia independiente, utilizando datos distintos del radar, de que hay agua líquida bajo el casquete polar sur de Marte, concuerdan con las mediciones anteriores del radar de penetración en el hielo, que en un principio se interpretaron como una posible zona de agua líquida bajo el hielo. Se ha debatido la interpretación del agua líquida a partir de los datos del radar, y algunos estudios sugieren que la señal del radar no se debe al agua líquida.

"La combinación de las nuevas pruebas topográficas, los resultados de nuestro modelo informático y los datos del radar hacen mucho más probable que exista al menos una zona de agua líquida subglacial en Marte en la actualidad, y que Marte debe seguir siendo geotérmicamente activo para mantener el agua bajo el casquete de hielo en estado líquido", explica el profesor Neil Arnold, del Instituto de Investigación Polar Scott de Cambridge, que dirigió la investigación.

Al igual que la Tierra, Marte cuenta con gruesas capas de hielo en ambos polos, cuyo volumen combinado equivale aproximadamente al de la capa de hielo de Groenlandia. Sin embargo, a diferencia de las capas de hielo de la Tierra, que están subyacentes a canales llenos de agua e incluso a grandes lagos subglaciales, hasta hace poco se pensaba que los casquetes polares de Marte estaban congelados hasta su lecho debido al frío clima marciano.

En 2018, las pruebas del satélite Mars Express de la Agencia Espacial Europea cuestionaron esta suposición. El satélite tiene un radar de penetración de hielo llamado MARSIS, que puede ver a través de la capa de hielo del sur de Marte. Reveló un área en la base del hielo que reflejaba fuertemente la señal del radar, lo que se interpretó como un área de agua líquida debajo de la capa de hielo.

Sin embargo, estudios posteriores sugirieron que otros tipos de materiales secos, que existen en otras partes de Marte, podrían producir patrones de reflectancia similares si existen debajo de la capa de hielo. Dadas las frías condiciones climáticas, el agua líquida bajo la capa de hielo requeriría una fuente de calor adicional, como el calor geotérmico del interior del planeta, a niveles superiores a los esperados para el Marte actual. Esto dejó la confirmación de la existencia de este lago a la espera de otra línea de evidencia independiente.

En la Tierra, los lagos subglaciales afectan a la forma de la capa de hielo subyacente, es decir, a su topografía superficial. El agua de los lagos subglaciales reduce la fricción entre la capa de hielo y su lecho, lo que afecta a la velocidad del flujo de hielo bajo la gravedad. Esto, a su vez, afecta a la forma de la superficie de la capa de hielo por encima del lago, creando a menudo una depresión en la superficie del hielo seguida de una zona elevada más abajo.

El equipo, en el que también participaron investigadores de la Universidad de Sheffield y la Open University, en Reino Unido, la Universidad de Nantes (Francia) y el University College de Dublín (Irlanda), utilizó una serie de técnicas para examinar los datos del satélite Mars Global Surveyor de la NASA sobre la topografía de la superficie de la parte del casquete polar sur de Marte donde se identificó la señal de radar.

Su análisis reveló una ondulación de la superficie de entre 10 y 15 kilómetros de longitud que comprende una depresión y una zona elevada correspondiente, ambas desviadas de la superficie de hielo circundante en varios metros. Se trata de una escala similar a las ondulaciones de los lagos subglaciales en la Tierra.

A continuación, el equipo comprobó si la ondulación observada en la superficie del hielo podía explicarse por el agua líquida en el lecho. Realizaron simulaciones por ordenador del flujo de hielo, adaptadas a las condiciones específicas de Marte Introdujeron un parche de fricción reducida en el lecho de la capa de hielo simulada, donde el agua, si estuviera presente, permitiría que el hielo se deslizara y acelerara. También variaron la cantidad de calor geotérmico procedente del interior del planeta. Estos experimentos generaron ondulaciones en la superficie de hielo simulada que eran similares en tamaño y forma a las que el equipo observó en la superficie de la capa de hielo real.

La similitud entre la ondulación topográfica producida por el modelo y las observaciones reales de la nave espacial, junto con las pruebas anteriores del radar de penetración de hielo, sugieren que hay una acumulación de agua líquida bajo el casquete polar sur de Marte, y que la actividad magmática se produjo hace relativamente poco tiempo en el subsuelo de Marte para permitir el aumento del calentamiento geotérmico necesario para mantener el agua en estado líquido.

"La calidad de los datos procedentes de Marte, tanto de los satélites orbitales como de los módulos de aterrizaje, es tal que podemos utilizarlos para responder a preguntas realmente difíciles sobre las condiciones en la superficie del planeta, e incluso bajo ella, utilizando las mismas técnicas que empleamos en la Tierra --afirma Arnold--. Es emocionante utilizar estas técnicas para averiguar cosas sobre otros planetas distintos al nuestro".