El agua pudo fluir por la superficie congelada del antiguo Marte

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    (Imagen: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University)

Geólogos de Brown University ofrecen un puente potencial entre la historia "cálida y húmeda" contada por la geología marciana y el pasado "frío y helado" sugerido por los modelos atmosféricos.

El estudio muestra que es plausible, incluso si Marte estuviera generalmente congelado, que las temperaturas máximas diarias en verano pudieran escabullirse por encima de la congelación lo suficiente como para causar la fusión en los bordes de los glaciares.

Ese agua de deshielo, producida en cantidades relativamente pequeñas año tras año, podría haber sido suficiente para tallar las características erosivas observadas en el planeta hoy, concluyen los investigadores.

El estudio se publica en línea en la revista 'Icarus'. Ashley Palumbo, estudiante de Brown, dirigió el trabajo con Jim Head, profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown y Robin Wordsworth, profesor en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.

Palumbo dice que la investigación se inspiró en la dinámica climática que se encuentra aquí en la Tierra. "Vemos esto en los Valles Secos Antárticos, donde la variación de la temperatura estacional es suficiente para formar y sostener lagos, aun cuando la temperatura media anual está muy por debajo del punto de congelación", dijo Palumbo. "Queríamos ver si algo similar podría ser posible para el antiguo Marte".

Ese agua de deshielo, producida en cantidades relativamente pequeñas año tras año, podría haber sido suficiente para tallar las características erosivas observadas en el planeta hoy

Los investigadores comenzaron con un modelo climático de vanguardia para Marte, uno que asume una atmósfera antigua compuesta en gran parte de dióxido de carbono (como lo es hoy). El modelo generalmente produce un Marte temprano frío y helado, en parte porque se cree que la producción de energía solar fue mucho más débil al principio de la historia del sistema solar. Los investigadores ejecutaron el modelo para un amplio espacio de parámetros para variables que pueden haber sido importantes hace unos 4.000 millones de años cuando se formaron las icónicas redes de valles en las tierras altas del sur del planeta.

Si bien los científicos generalmente coinciden en que la atmósfera de Marte era más espesa en el pasado, no está claro cuán grueso era en realidad. Del mismo modo, si bien la mayoría de los investigadores coinciden en que la atmósfera era principalmente dióxido de carbono, puede haber pequeñas cantidades de otros gases de efecto invernadero presentes. Entonces, Palumbo y sus colegas manejaron el modelo con varios espesores atmosféricos plausibles y cantidades adicionales de calentamiento del invernadero.

Tampoco se sabe exactamente cuáles serían las variaciones en la órbita de Marte hace 4.000 millones de años, por lo que los investigadores probaron una serie de escenarios orbitales plausibles. Probaron distintos grados de inclinación del eje, lo que influye en la cantidad de luz solar que reciben las latitudes superior e inferior del planeta, así como en diferentes grados de excentricidad: la medida en que la órbita del planeta se desvía del círculo, lo que puede amplificar los cambios de temperatura estacionales.

El modelo produjo escenarios en los que el hielo cubría la región cerca de la ubicación de las redes del valle. Y mientras que la temperatura media anual del planeta en esos escenarios se mantuvo muy por debajo del punto de congelación, el modelo produjo temperaturas máximas de verano en las tierras altas del sur que se elevaron por encima del punto de congelación.

Para que este mecanismo explique las rastros de agua corriente, debe producir el volumen correcto de agua en el tiempo de duración de la formación de la red, y el agua debe salir a la superficie a velocidades comparables a las requeridas para la acción erosiva. Hace unos años, Head y Eliot Rosenberg, un estudiante de Brown en ese momento, publicaron una estimación de la cantidad mínima de agua requerida para tallar el mayor de los valles.

Utilizando eso como una guía, junto con las estimaciones de las tasas de escorrentía necesarias y la duración de la formación de la red de valles de otros estudios, Palumbo mostró que la ejecución del modelo en la que la órbita marciana era altamente excéntrica sí cumplían estos criterios. Ese grado de excentricidad requerido está dentro del rango de órbitas posibles para Marte hace 4.000 millones de años, dice Palumbo.

En conjunto, dice Palumbo, los resultados ofrecen un medio potencial para reconciliar la evidencia geológica del agua que fluye en los primeros tiempos de Marte con la evidencia atmosférica de un planeta frío y helado.

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