Descubriendo los secretos de Marte: ?por qu¨¦ dej¨® de parecerse a la Tierra?

Marte nos ha fascinado, probablemente, desde el momento en que el primer humano dirigi¨® su mirada hacia el cielo nocturno. La exploraci¨®n espacial contempor¨¢nea hace patente esta fascinaci¨®n persistente. Desde los a?os 1960, m¨¢s de 40 misiones han intentado llegar al planeta rojo. Como resultado de estas incursiones, actualmente ...

Marte nos ha fascinado, probablemente, desde el momento en que el primer humano dirigi¨® su mirada hacia el cielo nocturno. La exploraci¨®n espacial contempor¨¢nea hace patente esta fascinaci¨®n persistente. Desde los a?os 1960, m¨¢s de 40 misiones han intentado llegar al planeta rojo. Como resultado de estas incursiones, actualmente hay tres veh¨ªculos espaciales activos en la superficie de Marte, adem¨¢s de un m¨®dulo de aterrizaje con un helic¨®ptero espacial, y ocho orbitadores que giran alrededor del planeta.

¡°Aunque muchos de los planetas y lunas de nuestro sistema solar son muy interesantes, Marte es un tanto especial¡±, indica Fran?ois Forget, cient¨ªfico atmosf¨¦rico de la Universidad de la Sorbona (Francia). ¡°A d¨ªa de hoy, Marte y la Tierra son dos planetas bastante parecidos, pero en el pasado, hace 3.000 o 4.000 millones de a?os, guardaban incluso una mayor similitud¡±. Aunque la exploraci¨®n exhaustiva realizada hasta la fecha nos ha permitido obtener una gran cantidad de datos geol¨®gicos, todav¨ªa queda mucho por descubrir sobre el cuarto planeta m¨¢s cercano al Sol.

Existen indicios de que, en su momento, el hemisferio norte de Marte estuvo cubierto por un vasto oc¨¦ano, mientras que en otros lugares pueden observarse barrancos esculpidos por r¨ªos y glaciares. Sin embargo, los procesos clim¨¢ticos que conformaron el planeta hasta su estado actual siguen siendo todo un misterio. Hace 4.000 millones de a?os, cuando empez¨® a aparecer vida en la Tierra, en Marte hab¨ªa r¨ªos y lagos de agua l¨ªquida. Esta circunstancia plantea la posibilidad de que tambi¨¦n se desarrollara vida en Marte.

Por otra parte, la comunidad cient¨ªfica tambi¨¦n est¨¢ interesada en los procesos que crearon el planeta seco y des¨¦rtico que observamos a d¨ªa de hoy, y en todo lo que ello podr¨ªa revelar sobre el clima de la Tierra. Algunas zonas de la superficie de Marte tienen m¨¢s de 3.000 millones de a?os, algo que no ocurre en la Tierra, ya que esta se ha visto fundamentalmente alterada por la vida, que ha borrado gran parte de la historia anterior del planeta.

Adem¨¢s, hay otro factor que hace de Marte un lugar especial: es un destino al que los humanos esperamos poder llegar en alg¨²n momento. Tanto la Agencia Espacial Europea (ESA) como la NASA est¨¢n trabajando para poder enviar a sus astronautas a Marte.

Forget es el investigador principal de un proyecto financiado por la UE que desarrolla un modelo para conocer la evoluci¨®n de Marte, en un intento de responder a algunas de las preguntas sobre la historia del planeta. El proyecto, llamado Mars through time (Marte a trav¨¦s del tiempo, en ingl¨¦s), se inici¨® a finales de 2019 y se extender¨¢ hasta la mayor parte de 2025. Seg¨²n Forget, los modelos clim¨¢ticos actuales de Marte solamente abarcan per¨ªodos cortos de su historia (varios a?os), por lo que simular el impacto de elementos como glaciares, r¨ªos y lagos resulta complicado, especialmente a largo plazo.

El modelo del proyecto se ha dise?ado para que cubra miles de a?os (o incluso millones) y para que simule tanto la evoluci¨®n de las caracter¨ªsticas geol¨®gicas como los cambios atmosf¨¦ricos. Mientras que los modelos clim¨¢ticos actuales parten de suposiciones acerca de d¨®nde se encontraba el agua en la superficie del planeta, este nuevo modelo de la evoluci¨®n de Marte est¨¢ dise?ado para calcular en qu¨¦ lugares del planeta el agua se desarroll¨® de forma natural y habr¨ªa alcanzado un equilibrio estable, explica Forget.

Esto se consigue incorporando m¨¢s detalles al modelo, como el efecto de los microclimas. Por ejemplo, las laderas orientadas hacia los polos de un planeta son generalmente m¨¢s fr¨ªas, lo que puede dar lugar a la formaci¨®n de hielo y glaciares. En las laderas m¨¢s c¨¢lidas, orientadas hacia el ecuador, es m¨¢s probable que se encuentre agua en estado l¨ªquido. ¡°Si quisi¨¦ramos simular el planeta Tierra sin saber nada sobre ¨¦l, probablemente situar¨ªamos el agua en los oc¨¦anos y, poco a poco, el modelo evolutivo de la Tierra ir¨ªa formando, por ejemplo, los mantos de hielo de la Ant¨¢rtida¡±, indica Forget. ¡°Queremos hacer lo mismo en Marte y, de esta manera, el modelo evidentemente crear¨¢ lagos, mares y r¨ªos¡±.

Este modelo tambi¨¦n incorpora cambios de gran alcance que ocurren en escalas de tiempo geol¨®gico muy extensas. La inclinaci¨®n del eje rotacional de Marte, conocida como oblicuidad, suele cambiar cada 50.000 a?os y lleva consigo cambios clim¨¢ticos a gran escala.

Cicatrices de glaciares de CO?

Para usar el modelo, los cient¨ªficos se basan en datos conocidos sobre el pasado de Marte, acerca de la geolog¨ªa y la topograf¨ªa, la ubicaci¨®n de r¨ªos, lagos y glaciares y la composici¨®n atmosf¨¦rica. Sin embargo, tambi¨¦n hacen algunas hip¨®tesis sobre los datos que se desconocen. Cuando la simulaci¨®n est¨¢ en funcionamiento, el equipo de investigaci¨®n involucrado ajusta dichas suposiciones y par¨¢metros hasta que la evoluci¨®n del modelo se ajusta a los conocimientos que existen sobre Marte en el pasado y en el presente. Una vez que el modelo coincide con los registros geol¨®gicos, proporciona informaci¨®n sobre el medioambiente, la qu¨ªmica y la atm¨®sfera del planeta; y tambi¨¦n sobre los cambios que se experimentaron, explica Forget.

Hasta el momento, el modelo ha confirmado que algunas morrenas (restos dejados por los glaciares) de aspecto extra?o proceden, probablemente, de glaciares formados por di¨®xido de carbono congelado. Las simulaciones tambi¨¦n sugieren la forma en la que se podr¨ªan haber formado estos glaciares de CO? y c¨®mo estos habr¨ªan causado cambios dr¨¢sticos en la composici¨®n de la atm¨®sfera de Marte.

Para probar una teor¨ªa sobre la posible existencia de agua l¨ªquida en la superficie de Marte en el pasado, los cient¨ªficos introdujeron en el modelo un par¨¢metro basado en altas concentraciones de hidr¨®geno. Quer¨ªan obtener pistas sobre c¨®mo el clima de Marte podr¨ªa haberse calentado lo suficiente como para hacer posible la existencia de lagos y r¨ªos en estado l¨ªquido. Y el modelo demostr¨® que, si Marte hubiera tenido en su momento una atm¨®sfera rica en hidr¨®geno, se podr¨ªa haber producido un importante efecto invernadero, lo que habr¨ªa aumentado la temperatura del planeta.

Adem¨¢s, contar con un mayor conocimiento sobre la formaci¨®n de los glaciares y de los sitios donde podr¨ªa existir actualmente agua congelada ser¨ªa de ayuda para las misiones tripuladas a Marte. ¡°Seg¨²n la NASA, el hecho de tener acceso sin muchas dificultades a agua congelada en Marte tendr¨ªa gran utilidad¡±, explica Forget. ¡°La NASA ha creado equipos de trabajo para determinar las ubicaciones de esas reservas, y el proyecto Mars through time podr¨ªa contribuir enormemente a este fin¡±.

Las investigaciones de la UE tambi¨¦n podr¨ªan ofrecer informaci¨®n sobre lugares en los que podr¨ªa encontrarse agua l¨ªquida. En este sentido, las agencias espaciales quieren evitar a toda costa el aterrizaje en estas zonas. Esto es debido a un concepto llamado protecci¨®n planetaria. La ¨²ltima intenci¨®n de los primeros astronautas que llegasen a Marte ser¨ªa contaminarlo con microorganismos provenientes de la Tierra; especialmente en zonas con agua en estado l¨ªquido, donde podr¨ªan llegar a proliferar.

Art¨ªculo publicado originalmente en Horizon, la Revista de Investigaci¨®n e Innovaci¨®n de la Uni¨®n Europea.

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