ExoMars descubre agua oculta en el Gran Cañón de Marte, el cañón más grande del sistema solar
El agua, que está oculta debajo de la superficie de Marte, fue encontrada por el instrumento FREND del Trace Gas Orbiter (TGO), que está mapeando el hidrógeno, una medida del contenido de agua, en el metro superior del suelo de Marte.
Aunque se sabe que existe agua en Marte, la mayor parte se encuentra en las frías regiones polares del planeta en forma de hielo. El hielo de agua no se encuentra expuesto en la superficie cerca del ecuador, ya que las temperaturas aquí no son lo suficientemente frías para que el hielo de agua expuesto sea estable.
Misiones, incluida la Mars Express de la ESA, buscaron agua cerca de la superficie, como hielo que cubría granos de polvo en el suelo o atrapada en minerales, en latitudes más bajas de Marte, y encontraron pequeñas cantidades. Sin embargo, estos estudios exploraron solo la superficie del planeta en sí; puede haber reservas de agua más profundas, cubiertas de polvo.
«Con TGO, podemos mirar hasta un metro por debajo de esta capa de polvo y ver lo que realmente está sucediendo debajo de la superficie de Marte y, lo que es más importante, localizar ‘oasis’ ricos en agua que no podrían haberse detectado con instrumentos anteriores», dice. Igor Mitrofanov del Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú, Rusia; autor principal del nuevo estudio; e investigador principal del telescopio de neutrones FREND (Detector de neutrones epitermales de resolución fina).
“FREND reveló un área con una cantidad inusualmente grande de hidrógeno en el colosal sistema de cañones Valles Marineris: asumiendo que el hidrógeno que vemos está unido a moléculas de agua, hasta el 40% del material cerca de la superficie en esta región parece ser agua. «
El área rica en agua es aproximadamente del tamaño de Holanda y se superpone a los valles profundos del Caos Candor, parte del sistema de cañones que se considera prometedor en nuestra búsqueda de agua en Marte.
seguimiento de neutrones
Igor y sus colegas analizaron las observaciones de FREND desde mayo de 2018 hasta febrero de 2021, que mapearon el contenido de hidrógeno del suelo de Marte al detectar neutrones en lugar de luz.
“Los neutrones se producen cuando partículas altamente energéticas conocidas como ‘rayos cósmicos galácticos’ chocan contra Marte; Los suelos más secos emiten más neutrones que los más húmedos, por lo que podemos deducir cuánta agua hay en un suelo al observar los neutrones que emite ”, agrega el coautor Alexey Malakhov, también del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia. “La técnica de observación única de FREND brinda una resolución espacial mucho mayor que las mediciones anteriores de este tipo, lo que nos permite ahora ver características del agua que no se detectaron antes.
ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de la ESA descubrió grandes cantidades de agua atrapadas en el extenso sistema de cañones de Marte, Valles Marineris. Crédito: de I. Mitrofanov et al. (2021)
“Encontramos una parte central de Valles Marineris llena de agua, mucha más agua de la que esperábamos. Es muy parecido a las regiones de hielo permanente de la Tierra, donde el hielo de agua persiste permanentemente bajo tierra seca debido a las bajas temperaturas constantes. »
Esta agua puede estar en forma de hielo o agua unida químicamente a otros minerales del suelo. Sin embargo, otras observaciones nos dicen que los minerales que se ven en esta parte de Marte normalmente contienen solo un pequeño porcentaje de agua, mucho menos de lo que demuestran estas nuevas observaciones. “En general, creemos que es más probable que esta agua exista en forma de hielo”, dice Alexey.
El hielo de agua generalmente se evapora en esta región de Marte debido a las condiciones de temperatura y presión cerca del ecuador. Lo mismo se aplica al agua ligada químicamente: debe existir la combinación correcta de temperatura, presión e hidratación para evitar que los minerales pierdan agua. Esto sugiere que alguna combinación de condiciones especiales, aún no claras, debe estar presente en Valles Marineris para preservar el agua, o que de alguna manera se está reponiendo.
Impresión artística de Mars Express. El fondo se basa en una imagen real de Marte tomada por la cámara estéreo de alta resolución de la nave espacial. Crédito: Nave espacial Imagen: ESA / ATG medialab; Marte: ESA / DLR / FU Berlín
“Este descubrimiento es un primer paso increíble, pero necesitamos más observaciones para saber con certeza con qué tipo de agua estamos tratando”, agrega el coautor del estudio Håkan Svedhem, del ESTEC de la ESA en los Países Bajos y ex científico del proyecto. el orbitador de gases de rastreo ExoMars.
«Independientemente del resultado, el descubrimiento demuestra las habilidades incomparables de Instrumentos TGO lo que nos permite ‘ver’ debajo de la superficie de Marte, y revela una gran reserva de agua poco profunda y fácilmente explotable en esta región de Marte. «
exploración futura
Dado que la mayoría de las misiones futuras a Marte planean aterrizar en latitudes más bajas, ubicar este depósito de agua aquí es una perspectiva emocionante para futuras exploraciones.
Mientras Mars Express encontró indicios de agua subterránea más profunda en las latitudes medias de Marte, junto a los profundos estanques de agua líquida bajo el polo sur de marte, estas poblaciones potenciales se encuentran a pocos kilómetros bajo tierra, lo que las hace menos explotables y accesibles para la exploración que cualquier cosa que se encuentre justo debajo de la superficie.
Vista en perspectiva de Candor Chasma. Mars Express tomó fotografías de Candor Chasma, un valle en la parte norte de Valles Marineris, ya que estaba en órbita sobre la región el 6 de julio de 2006. Crédito: ESA / DLR / FU Berlín (G. Neukum)
El descubrimiento también convierte a Valles Marineris en un objetivo aún más prometedor para futuras misiones de exploración humana en el planeta. Valles Marineris, el cañón más grande del Sistema Solar, es posiblemente el paisaje más espectacular de Marte y una característica que a menudo se compara con el Gran Cañón de la Tierra, a pesar de serlo. diez veces más largo y cinco veces más profundo.
“Este resultado demuestra realmente el éxito del programa conjunto ESA-Roscosmos ExoMars”, dice Colin Wilson, científico del proyecto del ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA.
“Saber más sobre cómo y dónde existe el agua en el Marte actual es esencial para comprender lo que le sucedió El agua una vez abundante de Martey ayuda a nuestra búsqueda de entornos habitables, posibles signos de vida pasada y materiales orgánicos de los primeros días de Marte. «
TGO se lanzó en 2016 como el primero de dos lanzamientos en el programa ExoMars. El orbitador se unirá en 2022 por un rover europeo, Rosalind Franklin, y una plataforma de superficie rusa, Kazachok, y todos trabajarán juntos para comprender si alguna vez existió vida en Marte.
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