La región blanca brillante de esta imagen muestra la capa de hielo que cubre el polo sur de Marte, compuesta de agua congelada y dióxido de carbono congelado. Mars Express de la ESA tomó imágenes de esta área de Marte el 17 de diciembre de 2012, en luz infrarroja, verde y azul, utilizando su cámara estéreo de alta resolución. Crédito: ESA / DLR / FU Berlin / Bill Dunford

Un nuevo estudio ha encontrado más señales de radar que sugieren la presencia de ‘lagos’ subterráneos, pero muchos se encuentran en áreas demasiado frías para que el agua permanezca líquida.

En 2018, los científicos que trabajaban con datos del orbitador Mars Express de la ESA (Agencia Espacial Europea) anunciaron un descubrimiento sorprendente: las señales de un instrumento de radar reflejadas en el polo sur del Planeta Rojo parecían revelar un lago subterráneo líquido. Desde entonces se han anunciado varias otras reflexiones de este tipo.

En un nuevo artículo publicado en la revista Gráficos de levantamiento geofísico, dos científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California describen el descubrimiento de docenas de reflejos de radar similares alrededor del Polo Sur después de analizar un conjunto más amplio de datos de Mars Express, pero muchos se encuentran en áreas que deben estar demasiado frías para que el agua permanezca. líquido.

«No estamos seguros de si estas señales son agua líquida o no, pero parecen estar mucho más extendidas que lo que encontró el artículo original», dijo Jeffrey Plaut de JPL, co-investigador principal del orbitador MARSIS (Mars Advanced Radar for Sondeo subsuperficial e ionosférico), que fue construido conjuntamente por la Agencia Espacial Italiana y el JPL. «O el agua líquida es común debajo del polo sur de Marte o estos signos son indicativos de algo más».

Mars Express de la ESA (Agencia Espacial Europea) sobrevuela el Planeta Rojo en esta ilustración. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA proporcionó el receptor para el instrumento Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) de la misión. Crédito: ESA / NASA / JPL-Caltech

Cápsula del tiempo congelada

Las señales de radar originalmente interpretadas como agua líquida se encontraron en una región de Marte conocida como Depósitos en capas del Polo Sur, nombrados así por las capas alternas de hielo de agua, hielo seco (dióxido de carbono congelado) y polvo que se asentaron allí durante millones de años. Se cree que estas capas proporcionan un registro de cómo la inclinación del eje de Marte ha cambiado con el tiempo, al igual que los cambios en la inclinación de la Tierra han creado edades de hielo y períodos más cálidos a lo largo de la historia de nuestro planeta. Cuando Marte tenía una inclinación axial más baja, las capas de nieve y polvo se acumularon en la región y finalmente formaron la gruesa capa de hielo que se encuentra allí hoy.

Al irradiar ondas de radio en la superficie, los científicos pueden mirar debajo de estas capas de hielo y mapearlas en detalle. Las ondas de radio pierden energía cuando atraviesan material en el subsuelo; a medida que se reflejan en la nave espacial, generalmente tienen una señal más débil. Pero en algunos casos, las señales que regresan del subsuelo de esta región fueron más brillantes que las de la superficie. Algunos científicos han interpretado que estas señales implican la presencia de agua líquida, que refleja fuertemente las ondas de radio.

Plaut y Aditya Khuller, una estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Arizona que trabajó en el artículo mientras realizaba una pasantía en el JPL, no están seguros de lo que indican los letreros. Las áreas que supuestamente contienen agua líquida abarcan entre 6 y 12 millas (10 a 20 kilómetros) en una región relativamente pequeña del polo sur marciano. Khuller y Plaut ampliaron la búsqueda de señales de radio potentes similares a 44.000 mediciones distribuidas durante 15 años de datos MARSIS en la región del polo sur marciano.

Los puntos de colores representan lugares donde el orbitador Mars Express de la ESA detectó reflejos brillantes de radar en el casquete polar sur de Marte. Estos reflejos se interpretaron previamente como agua subterránea líquida. Su prevalencia y proximidad a la superficie helada sugiere que podrían ser otra cosa. Crédito: ESA / NASA / JPL-Caltech

‘Lagos’ inesperados

El análisis reveló docenas de reflejos de radar brillantes adicionales en un rango de área y profundidad mucho más amplio que nunca. En algunos lugares, estaban a menos de un kilómetro de la superficie, donde las temperaturas se estiman en menos 81 grados Fahrenheit (menos 63 grados Celsius), tan frías que el agua se congelaría, incluso si contuviera minerales salados conocidos como percloratos, que podrían disminuir el punto de congelación del agua.

Khuller observó un artículo de 2019 en el que los investigadores calcularon el calor necesario para derretir el hielo subterráneo en esta región, encontrando que solo el vulcanismo reciente debajo de la superficie podría explicar la presencia potencial de agua líquida debajo del polo sur.

«Descubrieron que se necesitaría el doble del flujo de calor geotérmico estimado de Marte para mantener esta agua líquida», dijo Khuller. “Una forma posible de obtener esta cantidad de calor es a través del vulcanismo. Sin embargo, realmente no hemos visto ninguna evidencia sólida de vulcanismo reciente en el polo sur, por lo que parece poco probable que la actividad volcánica permita la presencia de agua subterránea líquida en toda la región. «

¿Qué explica los reflejos brillantes si no son agua líquida? Los autores no pueden decirlo con certeza. Pero el artículo ofrece a los científicos un mapa detallado de la región que contiene pistas sobre la historia climática de Marte, incluido el papel del agua en sus diversas formas.

“Nuestro mapeo nos acerca unos pasos a comprender el alcance y la causa de estos intrigantes reflejos de radar”, dijo Plaut.

Referencia: «Características de la interfaz basal de los depósitos estratificados del polo sur de Marte» por Aditya R. Khuller y Jeffrey J. Plaut, 16 de junio de 2021, Gráficos de levantamiento geofísico.
DOI: 10.1029 / 2021GL093631