Render realizado por el artista basado en datos HiRISE de la NASA en un glaciar de latitud media en Marte, aislado por una capa superficial de polvo y roca. Se encuentra en Mesa Wall en Protonilus Mensae en Marte. Fuente: Kevin Gill / Flickr
El 21 de abril de 1908, cerca del Polo Norte de la Tierra, el explorador ártico Frederick Albert Cook escribió una frase memorable en su diario: “Éramos las únicas criaturas pulsantes en el mundo muerto del hielo”. Es posible que estas palabras adquieran pronto un nuevo significado para la humanidad en otro mundo sin vida de hielo oculto, sumergido bajo la arena roja de los desiertos helados. Ese mundo muerto es Marte, y el desierto es una región de latitud media conocida como Arcadia Planitia.
Sharon Hibbard tiene un doctorado. candidato en geología y planetología en la Universidad de Western Ontario y autor principal de un nuevo artículo de investigación sobre los glaciares y la actividad similar a los glaciares en Arcadia Planitia, publicado recientemente en Icarus. Hibbard y sus colegas han identificado evidencia de un glaciar en la región que es contraria a las expectativas y, debido a sus características únicas, podría servir como fuente de agua para futuros desembarcos y exploraciones humanas.
La evidencia de los glaciares marcianos, a los que la comunidad científica se refiere con más cautela como “rasgos de flujo pegajoso”, se exploró por primera vez en la década de 1970 utilizando imágenes de satélite de Programa Vikingo de la NASA, la segunda y tercera nave espacial en llegar a la superficie de Marte. Los científicos han estado intrigados por las vastas ondas y flujos en la superficie marciana, muchos de los cuales tienen características de morrena que son sorprendentemente similares a los paisajes glaciares de la Tierra.
Nuevo estudio explora las características del flujo viscoso en las latitudes medias bajas de Arcadia Planitia, mapeando exhaustivamente docenas de características de la superficie probablemente producidas por los glaciares subterráneos de Marte hechos de hielo de agua. En el proceso de creación del mapa, el equipo encontró algo bastante inesperado: evidencia de flujo de hielo en una llanura grande y plana. Este tipo de flujo de hielo no se observa comúnmente en Marte, donde la mayoría de las características del hielo aparecen como ondulaciones y surcos en valles y laderas donde la gravedad puede hacer que el hielo fluya hacia abajo. El equipo de Hibbard encontró estas “características onduladas” en la región plana de Arcadia Planitia, misteriosamente aislada de todos los acantilados y pendientes. ¿Cómo podría fluir este hielo en las llanuras de Arcadia Planitia?
Investigando la presencia de agua en Marte
Las suposiciones conscientes sobre la existencia de agua y hielo en Marte precedieron a la era de los vuelos espaciales por cientos de años. Las observaciones telescópicas de los terrenos más grandes de Marte y los casquetes polares llevaron al astrónomo William Herschel especular en 1784 que el planeta rojo estaba habitado por vida inteligente.
Los avances en la tecnología de los telescopios disiparon en gran medida esta teoría hasta el siglo XX, pero la existencia de agua y hielo de agua en Marte siguió siendo incierta hasta la aparición de los primeros orbitadores y módulos de aterrizaje en la década de 1970. No solo el programa Viking de la NASA descubrir trazas de cantidades vapor de agua atmosférico, pero sus imágenes orbitales también revelaron la existencia de muchos objetos similares a glaciares. El hielo de agua expuesto se sublima a las bajas presiones y temperaturas de congelación de la superficie marciana, por lo que si los glaciares de agua eran responsables de los flujos terrestres observados, los científicos especularon que el hielo debe estar protegido por una gruesa capa de escombros. Otras observaciones confirmaron esta hipótesis, y en las décadas siguientes, la comunidad científica comenzó a mapear, catalogar y categorizar los muchos miles de candidatos a glaciares con diversos grados de certeza. Con el tiempo, nuestras capacidades han crecido desde la especulación sobre los oculares telescópicos hasta las observaciones precisas in situ en todo el espectro electromagnético.
La presencia de hielo de agua debajo de la superficie de Marte fue confirmado en 2008 por el módulo de aterrizaje Phoenix, confirmando los descubrimientos de Mars Odyssey, cuyos sensores mostraron enormes cantidades hielo de agua subterránea en latitudes medias más moderadas en 2002. Por ejemplo, el hielo de agua subterránea de las llanuras planas de Arcadian fue medido directamente por el radar Mars Reconnaissance Orbiter y se encontró que comienza a 6 centímetros por debajo de la capa superficial de polvo y escombros y se extiende hasta un promedio profundidad de 38 metros.
Comprender el flujo de hielo inesperado
Ver el fondo de una capa de hielo para discernir qué hace que fluya no es una tarea fácil, y solo se vuelve más complicado cuando la capa de hielo está a 170 millones de millas de distancia. Afortunadamente, las misteriosas características de flujo encontradas por el equipo de Hibbard en las llanuras planas de Arcadia no son exclusivas de este sistema solar; de hecho, no necesitamos viajar en absoluto para estudiar el análogo. Hibbard y sus colegas identificaron notables similitudes con Antártidacorrientes de hielo, regiones en capas de hielo planas donde hay una cierta cantidad de hielo se mueve mas rapido que los alrededores.
Si bien la ciencia moderna aún carece de una comprensión detallada de las causas de estos flujos de hielo en la Tierra, los científicos han concluido que la topografía del subsuelo y el derretimiento en la parte inferior de la capa de hielo pueden influir. Hibbard señala que los flujos de Arcadia exhiben varias características clave de los flujos de hielo de la Tierra. Desde entonces, el hielo arcadiano dejó de fluir, acumulando una capa más gruesa de escombros en la superficie, convirtiéndose en una corriente estancada de hielo.
“Encontrar posibles características de flujo en esta región plana fue muy emocionante”, dijo Hibbard a GlacierHub. “Investigaciones anteriores han sugerido que hay una capa de hielo enterrada en nuestro sitio, y nuestra evidencia de que el hielo se canaliza en este casquete indica que hay una dinámica glacial más compleja en Marte”.
Implicaciones para la exploración humana
Estas características únicas de la capa de hielo de las llanuras arcadias plantean otra pregunta que seguramente a William Herschel le gustaría escuchar: ¿Pueden los astronautas humanos extraer y utilizar el hielo de agua?
Si bien la mayoría de los glaciares marcianos y su hielo subterráneo se encuentran cerca de acantilados y en pendientes, este hielo está cerca de la superficie y forma una capa de hielo plana y moderada cubierta con algunas rocas u otras amenazas geográficas. Sería un lugar perfecto para aterrizar. Hibbard propone que la región es “favorable para el uso futuro de recursos in situ y misiones humanas” debido al gran tamaño y la pureza razonable del hielo subterráneo.
Nilton Renno, astrobiólogo de la Universidad de Michigan, destaca la dificultad de extraer agua helada en Marte, escribiendo a GlacierHub que “[many] Los glaciares son más difíciles de explorar para los humanos en las regiones debido a las bajas temperaturas invernales y la topografía, “aunque” el hielo de agua está disponible en latitudes altas. ”El módulo de aterrizaje Phoenix descubrió fácilmente hielo de agua subterránea en las altas latitudes del norte de Marte, un área que es poco probable que los humanos visiten debido al frío extremo y la falta de luz solar.
Germán Martínez, científico del Instituto Lunar y Planetario en Houston, confirma la viabilidad de la latitud media de Arcadia Planitia como lugar de aterrizaje, escribiendo a GlacerHub que “en términos generales, es más fácil ir a latitudes bajas a medias donde las temperaturas son más suaves la energía solar está disponible todo el año… aunque en estas latitudes medias y bajas, el hielo de agua suele estar más profundo debajo de la superficie que en las latitudes polares ”.
El hielo poco profundo encontrado por Hibbard y sus colegas difiere de esta tendencia, solo está ligeramente enterrado y es mucho más accesible que otros depósitos de hielo de agua que generalmente se encuentran en latitudes medias de Marte. Con el tiempo, el agua congelada en Arcadia Planitia puede volver a ver la superficie, encontrando su uso en manos de futuros astronautas, transformando la superficie sin vida del mundo helado en una con un poco más de vida.
Proporcionado por el Earth Institute, Columbia University
Esta historia fue reeditada por cortesía del Earth Institute, Columbia University. http://blogs.ei.columbia.edu.