Las arcillas nos cuentan c¨®mo fue el clima de Marte
El an¨¢lisis del suelo marciano sugiere que el planeta era muy fr¨ªo hace 4.000 millones de a?os, pero que disfrut¨® de breves periodos c¨¢lidos
La naturaleza exacta del clima de Marte hace miles de millones de a?os contin¨²a sin ser establecida con precisi¨®n. El problema nace a partir de las propias investigaciones sobre el planeta, que nos proporcionan informaciones contradictorias. Por un lado, los modelos atmosf¨¦ricos y clim¨¢ticos del Marte primitivo nos indican que la superficie mantuvo siempre temperaturas globales cercanas al punto de congelaci¨®n del agua. Pero, por otro lado, Marte presenta un paisaje global que indica que el agua l¨ªquida fluy¨® por su superficie en grandes cantidades y durante tiempos prolongados: tiene valles fluviales, lagos secos, deltas de r¨ªos, e incluso huellas de antiguos mares. Adem¨¢s, se han encontrado multitud de afloramientos minerales, por ejemplo arcillas, que necesitaron grandes vol¨²menes de agua l¨ªquida para formarse.
En un nuevo estudio publicado este lunes se intenta dar respuesta a esta aparente contradicci¨®n, describiendo las condiciones necesarias para la formaci¨®n de arcillas sobre la superficie de Marte en el pasado.
Parte de la contradicci¨®n mencionada surge de la duda de cu¨¢nto calor y durante cu¨¢nto tiempo habr¨ªa necesitado la superficie de Marte para sostener el agua en estado l¨ªquido. Y qu¨¦ temperatura deber¨ªa haber tenido ese agua para ser capaz de formar arcillas. Por lo tanto, entendiendo las condiciones de formaci¨®n de las arcillas en Marte, se puede determinar con mayor precisi¨®n c¨®mo era el clima del planeta en el pasado.
Para obtener respuestas a estas preguntas, en el estudio presentado se analizan tres tipos diferentes de arcillas identificadas en rocas antiguas de Marte. El primer grupo lo forman las arcillas ricas en magnesio y generadas bajo la superficie en manantiales hidrotermales a elevadas temperaturas (de 100 a 400 grados cent¨ªgrados); suelen presentarse como mezclas de saponitas, serpentinas, cloritas, talco y carbonatos. El segundo grupo est¨¢ formado por arcillas ricas en hierro y aluminio, que se producen a temperaturas comunes en la superficie de la Tierra (entre 20 y 50 grados cent¨ªgrados), en lugares como r¨ªos o lagos; generalmente pertenecen al grupo de las esmectitas. Y el tercer grupo lo constituyen arcillas que se forman a temperaturas muy bajas (por debajo de 20 grados cent¨ªgrados); suelen ser aluminosilicatos poco cristalizados.
Para el an¨¢lisis de las arcillas marcianas se utilizaron datos de las sondas que tenemos en Marte, observaciones sobre la naturaleza de las arcillas recopiladas a partir de trabajos de campo en la Tierra, experimentos de s¨ªntesis de arcillas en el laboratorio, y modelizaci¨®n geoqu¨ªmica. Los resultados indican que la formaci¨®n de esmectitas, muy comunes en Marte, habr¨ªa requerido un balance entre tiempo y temperatura, de forma que se estableciera al menos uno de los dos escenarios siguientes:
La primera posibilidad es que se alcanzaran temperaturas con m¨¢ximos diurnos y estacionales superiores a los 25 grados cent¨ªgrados, en intervalos de tiempo cortos, medidos desde decenas de miles hasta unos pocos millones de a?os y separados entre ellos por cientos de millones de a?os; durante estos intervalos, la temperatura media global de Marte habr¨ªa alcanzado al menos los 10 grados cent¨ªgrados, aceler¨¢ndose la s¨ªntesis de arcillas.
La segunda posibilidad es que las temperaturas nunca sobrepasaran los 20 grados cent¨ªgrados, ni siquiera durante los mediod¨ªas de verano, y que estas condiciones se hubieran mantenido durante cientos de millones de a?os; durante este tiempo, la temperatura media global de Marte habr¨ªa rondado los cinco grados cent¨ªgrados, y la s¨ªntesis de arcillas habr¨ªa sido muy lenta.
Las dos opciones explicar¨ªan el registro geol¨®gico marciano, tanto la geomorfolog¨ªa como la mineralog¨ªa. Por lo tanto, el estudio concluye que la formaci¨®n de las arcillas marcianas puede ser explicada como resultado de oscilaciones clim¨¢ticas en el Marte antiguo: sobre un clima generalmente fr¨ªo, que podr¨ªa haber sostenido grandes masas de agua l¨ªquida y fr¨ªa capaces de sintetizar arcillas muy lentamente, cortos intervalos temporales con temperaturas m¨¢s elevadas habr¨ªan disparado la s¨ªntesis de esmectitas en momentos concretos. En definitiva, el estudio publicado este lunes muestra que la clave para entender el clima antiguo de Marte estaba en las arcillas.
Alberto Gonz¨¢lez Fair¨¦n es investigador en el Centro de Astrobiolog¨ªa (CSIC-INTA) en Madrid, y en el Departamento de Astronom¨ªa de la Universidad Cornell en Nueva York.
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