¿Puede un nuevo tipo de glaciar en Marte ayudar a los futuros astronautas?

El 21 de abril de 1908, cerca del Polo Norte de la Tierra, el explorador ártico Frederick Albert Cook anotó en su diario una frase memorable: “Éramos las únicas criaturas palpitantes en un mundo helado. Estas palabras pronto pueden adquirir un nuevo significado para la humanidad en otro mundo oculto muerto de hielo, sumergido bajo las arenas rojas de sus desiertos helados. Ese mundo muerto es Marte, y el desierto es la región de latitud media del planeta conocida como Arcadia Planitia.

Sharon Hibbard tiene un doctorado. candidato a geología y ciencias planetarias en la Universidad de Western Ontario y autor principal de un nuevo artículo científico sobre glaciares y actividad similar a glaciares en Arcadia Planitia, publicado recientemente en Icarus. Hibbard y sus asociados han identificado evidencia de un glaciar en esta región que desafía las expectativas y, debido a sus características únicas, podría servir como un fuente de agua para futuros aterrizajes y exploraciones humanas.

La evidencia de los glaciares marcianos, a los que la comunidad científica se refiere más cuidadosamente como “características de flujo viscoso”, se investigó por primera vez en la década de 1970 utilizando imágenes de satélite de Programa Vikingo de la NASA, la segunda y tercera naves espaciales en llegar a la superficie de Marte. Los científicos estaban intrigados por las ondas y los flujos generalizados en la superficie marciana, muchos de los cuales tenían características de morrena que se parecían sorprendentemente a los paisajes glaciares de la Tierra.

El nuevo estudio estudia las características del flujo viscoso en las latitudes medias bajas de Arcadia Planitia, mapeando exhaustivamente docenas de características de la superficie probablemente producidas por los glaciares subterráneos de Marte compuestos por agua congelada. Durante el proceso de mapeo, el equipo encontró algo bastante inesperado: evidencia de flujo de hielo en una gran llanura plana. Este tipo de flujo de hielo no se ve comúnmente en Marte, donde la mayoría de las características importantes relacionadas con el hielo toman la forma de ondulaciones y surcos en valles y pendientes donde la gravedad puede hacer que el hielo se mueva. El equipo de Hibbard encontró estas “características sinuosas” en una región plana de Arcadia Planitia, misteriosamente apartada de cualquier acantilado o pendiente. ¿Cómo podría hundirse este hielo en las llanuras de Arcadia Planitia?

Examina la presencia de agua en Marte

Las conjeturas bien fundamentadas sobre la existencia de agua y hielo en Marte son anteriores a la era de los vuelos espaciales en cientos de años. La observación telescópica de los accidentes geográficos más grandes de Marte y los casquetes polares llevó al astrónomo William Herschel a especular en 1784 que el planeta rojo estaba poblado de vida inteligente.

Los avances en la tecnología de los telescopios habían disipado en gran medida esta teoría en el siglo XX, pero la existencia de agua y hielo de agua en Marte siguió siendo incierta hasta la llegada de los primeros orbitadores y módulos de aterrizaje en 1970. No solo el programa Viking de la NASA descubrir rastros vapor de agua atmosférico, pero sus imágenes orbitales también han revelado la existencia de muchas características similares a glaciares. El hielo de agua expuesto se sublima en las bajas presiones y temperaturas de congelación presentes en la superficie de Marte, por lo que si los glaciares de hielo de agua eran responsables de los flujos similares a la Tierra, los investigadores especularon que el hielo debe haber estado protegido por una gruesa capa de escombros. Otras observaciones confirmaron esta hipótesis y, durante las décadas siguientes, la comunidad científica cartografió, catalogó y categorizó varios miles de glaciares candidatos con diversos grados de confianza. Con el tiempo, nuestras habilidades han pasado de especular con los oculares de los telescopios a observaciones precisas in situ a lo largo del espectro electromagnético.

La presencia de hielo de agua debajo de la superficie de Marte fue confirmado en 2008 por el módulo de aterrizaje Phoenix, reforzando los hallazgos de Mars Odyssey, cuyos sensores indicaron cantidades masivas de hielo de agua subterránea en las latitudes medias más templadas en 2002. Por ejemplo, el hielo del agua subterránea de las llanuras planas de Arcadian fue medido directamente por el radar Mars Reconnaissance Orbiter y se encontró que comienza 6 centímetros por debajo de la capa de polvo y escombros, y se extiende hasta un promedio profundidad de 38 metros.

Comprensión del flujo de hielo inesperado

Ver el fondo de una capa de hielo para discernir qué está causando su hundimiento no es una tarea fácil, y solo se vuelve más complejo cuando la capa de hielo está a 170 millones de kilómetros de distancia. Afortunadamente, las misteriosas características del flujo que el equipo de Hibbard encontró en las llanuras planas de Arcadia no son exclusivas de este sistema solar; de hecho, no necesitamos viajar muy lejos para estudiar un análogo. Hibbard y sus asociados identificaron notables similitudes con antárticocorrientes de hielo, las regiones de sus casquetes polares donde un cierto volumen de hielo se mueve más rápido que su entorno.

Si bien la ciencia contemporánea aún no tiene una comprensión detallada de las causas de estas corrientes de hielo en la Tierra, los investigadores han deducido que la topografía subterránea y el derretimiento en el fondo de la capa de hielo pueden desempeñar un papel. Hibbard señala que los flujos arcadianos exhiben muchas de las características clave de las corrientes de hielo de la Tierra. Desde entonces, el hielo de Arcadia ha dejado de fluir, acumulando una capa más gruesa de escombros en la superficie, convirtiéndose en una corriente de hielo estancado.

“Encontrar posibles características de flujo en esta región plana fue muy emocionante”, dijo Hibbard en una entrevista con GlacierHub. “Estudios anteriores han sugerido que hay una capa de hielo enterrada en nuestro sitio de estudio, y nuestra evidencia de hielo canalizado en esta capa de hielo indica que hay una dinámica de hielo más compleja a nuestro alcance en Marte”.

Implicaciones para la exploración humana

Estas características únicas de la capa de hielo de las Llanuras Arcadias plantean otra pregunta, que sin duda a William Herschel le hubiera gustado escuchar: ¿Podrían los astronautas humanos extraer y utilizar el hielo de agua?

Si bien la mayoría de los glaciares marcianos y su hielo subterráneo se encuentran cerca de acantilados y en pendientes, este hielo se encuentra cerca de la superficie y forma una capa de hielo plana y templada cubierta con algunas rocas u otros peligros geográficos. Sería un lugar de aterrizaje ideal. Hibbard propone que esta región es “favorable para el uso futuro de recursos in situ y misiones humanas”, debido al volumen y la pureza razonable del hielo cerca de la superficie.

Nilton Renno, astrobiólogo de la Universidad de Michigan, señala la dificultad de extraer agua helada en Marte, escribiendo a GlacierHub que “[many] Los glaciares se encuentran en regiones más difíciles para la exploración humana debido a las bajas temperaturas invernales y la topografía, “aunque” en latitudes altas el hielo de agua es fácilmente accesible. “El Phoenix Lander descubrió fácilmente el hielo del agua subterránea en las altas latitudes del norte de Marte, un área que es poco probable que los humanos visiten debido a su frío extremo y la falta de luz solar.

Germán Martínez, científico del Instituto Lunar y Planetario de Houston, afirma la viabilidad de Arcadia Planitia de latitud media como lugar de aterrizaje, escribiendo a GlacerHub que “en general es más posible ir a latitudes bajas y medias, donde las temperaturas son más suaves y la energía solar está disponible todo el año … en estas latitudes medias y bajas, sin embargo, el hielo de agua es generalmente más profundo en el subsuelo que en las latitudes polares “.

El hielo poco profundo encontrado por Hibbard y sus asociados se destaca de esta tendencia, solo ligeramente enterrado y mucho más fácilmente accesible que otros depósitos de hielo de agua que se encuentran típicamente en latitudes medias de Marte. Con el tiempo, el helado el agua en Arcadia Planitia puede ver la superficie una vez más, encontrando uso en manos de futuros astronautas, convirtiendo la superficie muerta de un mundo helado en uno con un poco más de vida.

Proporcionado por Earth Institute, Columbia University

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía del Earth Institute, Columbia University. http://blogs.ei.columbia.edu.