Detectan por primera vez agua en los volcanes de Marte, los más altos del sistema solar: "Pensábamos que era imposible"

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha informado este lunes de que ha detectado por primera vez agua helada cerca del ecuador de Marte, una zona del planeta donde se creía que era imposible. En concreto, la escarcha se encuentra sobre los volcanes Tharsis, los más altos no sólo de Marte, sino de todo el sistema solar. El hallazgo ha estado impulsado por la colaboración de dos misiones espaciales de la ESA: ExoMars y Mars Express.

"Pensábamos que era imposible que se formara escarcha alrededor del ecuador de Marte porque la mezcla de luz solar y atmósfera delgada mantiene las temperaturas relativamente altas tanto en la superficie como en la cima de las montañas, a diferencia de lo que vemos en la Tierra, donde cabría esperar ver picos helados. Su existencia es emocionante, e insinúa que hay procesos excepcionales en juego que permiten la formación de esa escarcha", explica Adomas Valantinas, autor principal de la investigación, que hizo el descubrimiento cuando era estudiante de doctorado en la Universidad de Berna (Suiza) y ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Brown (EE.UU).

Según detallan desde la ESA, la escarcha está presente durante unas horas alrededor del amanecer antes de evaporarse con la luz del sol. A pesar de su delgadez -sólo tiene una centésima de milímetro de grosor (como un cabello humano)- cubre una vasta superficie. Hasta tal punto que se estima que en total representa unas 150.000 toneladas de agua, que pasan de la superficie a la atmósfera cada día durante las estaciones frías. Es el equivalente a unas 60 piscinas olímpicas, por comparar.

"El estudio es muy novedoso en su conjunto y muy relevante desde el punto de vista científico, ya que conecta aspectos ligados al ciclo del agua en Marte y a las interacciones atmósfera-regolito/rocas, lo que conlleva aspectos no solo ambientales, sino también ligados a la habitabilidad del planeta. Además, es importante tener en cuenta las zonas volcánicas de Marte donde se desarrolla la investigación", aseguró al respecto Jesús Martínez Frías, geólogo planetario y astrobiólogo del IGEO (CSIC-UCM), presidente de la Comisión de Geología planetaria de la Sociedad Geológica de España y de la Red Española de Planetología y Astrobiología.

No obstante, en declaraciones para SMC España, el experto recalcó que la investigación también presenta limitaciones: "Este tipo de estudios requieren desarrollar investigaciones volcanológicas, geoquímicas y atmosféricas de manera coordinada. Esto no es fácil de conseguir, pues no existen datos completos en todas las zonas del planeta ni se comprenden del todo los aspectos climáticos".

Una región de volcanes gigantes

El lugar donde se ha descubierto agua está plagado de volcanes colosales, que se elevan sobre las llanuras del planeta rojo a altura de hasta tres veces la del Everest. En la región conocida como el ‘abultamiento de Tharsis’ se encuentran el Monte Olimpo, el volcán más alto del Sistema Solar -con una elevación de 21 km sobre el terreno-, que además es tan ancho como Francia. Luego, formando una línea recta, aparecen los tres Montes de Tharsis (Ascraeus, de 14,9 km de altura; Pavonis, de 8,4 km; y Arsia Mons, de 11,7 km).

Desde la agencia europea detallaron que estos volcanes presentan calderas y grandes cavidades en sus cumbres, originadas al vaciarse las cámaras de magma durante erupciones pasadas. Los investigadores proponen que el aire circula de una forma peculiar por encima de Tharsis, lo que crea un microclima único dentro de las calderas de los volcanes que permite la formación de placas de escarcha.

"Los vientos suben por las laderas de las montañas, llevando aire relativamente húmedo desde cerca de la superficie hasta altitudes superiores, donde se condensa y se asienta en forma de escarcha. La escarcha que vemos en la cima de los volcanes de Marte parece asentarse especialmente en las regiones sombreadas de las calderas, donde las temperaturas son más frías. De hecho, vemos que esto ocurre en la Tierra y en otras partes de Marte, donde el mismo fenómeno causa la nube alargada estacional marciana Arsia Mons", señaló Nicolas Thomas, coautor del estudio e investigador principal del Sistema de Imágenes Estereoscópicas y en Color de la Superficie (CaSSIS) de la TGO y supervisor del doctorado de Adomas en la Universidad de Berna.

Un microclima único

"Es la primera vez que se descubre escarcha en el ecuador de Marte. Pero, ¿por qué no se había detectado antes?", se autopreguntaba la ESA. Adomas reponde: "Hay varias razones: en primer lugar, necesitamos una órbita que nos permita observar un lugar a primera hora de la mañana. Por eso hemos usado los dos orbitadores de Marte de la ESA -Mars Express y TGO-, que tienen órbitas de este tipo y pueden observar a cualquier hora del día. Muchos de otros organismos están sincronizados con el Sol y sólo pueden observar por la tarde".

"En segundo lugar, la escarcha está ligada a las estaciones marcianas más frías, lo que estrecha aún más la ventana para detectarla. En resumen, tenemos que saber dónde y cuándo buscar la escarcha efímera. Resulta que estábamos buscándola cerca del ecuador para otra investigación, pero no esperábamos verla en las cimas de los volcanes de Marte", añade el investigador.

El descubrimiento de la escarcha se basó en la colaboración entre las misiones ExoMars y Mars Express. La primera llegó al planeta rojo en 2016 y ha estado obteniendo imágenes y cartografiando su superficie, atmósfera y agua desde que comenzó su misión científica completa en 2018. Por su parte, Mars Express ha estado orbitando Marte desde 2003, y ha pasado dos décadas explorando la superficie, el subsuelo, los minerales, los fenómenos y la atmósfera.

En total los investigadores analizaron más de 30.000 imágenes para encontrar inicialmente la escarcha y luego confirmar su existencia. Valantinas filtró las imágenes según dónde y cuándo fueron adquiridas, como la hora del día y la temporada. El enfoque meticuloso ayudó a aislar firmas espectrales indicativas de agua helada y dónde se formó en la superficie marciana.

"Este descubrimiento es especialmente fascinante. La baja presión atmosférica de Marte crea una situación poco usual en la que las cimas de las montañas del planeta no suelen ser más frías que sus llanuras, pero parece que el aire húmedo que sopla por las laderas de las montañas aún puede condensarse en escarcha, un fenómeno decididamente similar al de la Tierra. Comprender exactamente qué fenómenos son iguales o diferentes en la Tierra y en Marte realmente pone a prueba y mejora nuestra comprensión de los procesos básicos que ocurren no sólo en nuestro planeta natal, sino en otros lugares del cosmos", expresó Colin Wilson, científico de la ESA que trabaja en ambas misiones marcianas.