El gran lago subterráneo de Marte

Por Daniel Marín, el 26 julio, 2018. Categoría(s): Astronomía • ESA • Marte ✎ 86

El asunto del agua en Marte es tan recurrente que ya resulta cómico, pero a veces aparecen noticias que dan un vuelco a lo que creíamos saber del planeta rojo. En este caso el descubrimiento viene de la mano de la veterana sonda europea Mars Express, que ha detectado lo que parece ser un lago subterráneo en el polo sur del planeta. El lago estaría situado a 1,5 kilómetros bajo la superficie y tendría un diámetro de unos veinte kilómetros. Antes de nada, debemos hacernos varias preguntas de rigor. ¿Cómo puede una sonda descubrir un lago subterráneo desde la órbita? ¿Por qué se produce este descubrimiento precisamente ahora después de que la Mars Express lleve casi una década y media alrededor de Marte? ¿Cómo es posible que exista agua líquida en el planeta rojo? Y, sobre todo, ¿qué tiene todo esto de especial?

Localización del posible lago subterráneo de Marte (ESA/NASA/JPL/Oroei et al.).

Empecemos por la primera cuestión. Efectivamente, un lago subterráneo queda fuera de la capacidad de detección de la mayoría de sondas espaciales… salvo aquellas provistas de un radar, como es el caso de la Mars Express de la ESA y la MRO de la NASA. El radar MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) de Mars Express, junto con el SHARAD (Shallow Radar) de MRO, lleva años analizando el subsuelo de Marte, pero si algo ha quedado claro tras más de una década recabando información con estos instrumentos es que la interpretación de los datos del radar es un proceso harto complejo que depende de múltiples factores. Y este hecho nos ofrece la respuesta a la segunda pregunta, ya que MARSIS no ha descubierto el lago subterráneo justo ahora, sino que lo que ha cambiado es el software usado para procesar los datos.

El subsuelo marciano bajo el casquete polar austral visto por MARSIS (ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome).
Análisis de la imagen anterior. «Basal Reflection» es sinónimo de «lago subterráneo» (Orosei et al.).

Mars Express usó su radar MARSIS para estudiar el subsuelo de la zona de Planum Australe entre 2012 y 2015. Esta región se halla bajo el casquete polar austral, formado principalmente por una gruesa capa permanente de hielo de agua sobre la que se deposita una fina capa de hielo de dióxido de carbono durante el invierno. A diferencia del casquete boreal, compuesto por varias capas intercaladas de hielo y roca, hasta la fecha no se ha podido detectar estructura interna alguna en el casquete austral. Sin embargo, un nuevo análisis de los datos ha revelado la presencia de un eco radar muy marcado en la base del casquete —denominado «basal reflection»— asociado con el agua líquida y que en la Tierra se relaciona con los lagos que se encuentran bajo los hielos polares (por ejemplo el lago Vostok de la Antártida, situado bajo 4 kilómetros de hielo). Ahora bien, como comentábamos, interpretar los datos de MARSIS es una pesadilla. Para empezar, la potencia emitida por el radar nunca fue calibrada en tierra debido a las grandes dimensiones de las antenas del instrumento (de veinte metros de largo cada una), así que los investigadores deben normalizar «a ojo» los datos. Otro problema es que las señales de radar dependen fuertemente de la composición y temperatura de los materiales del subsuelo, unos parámetros que solo somos capaces de estimar a bulto por motivos obvios.

Localización del lago (Orosei et al.).

O, dicho con otras palabras, no podemos estar seguros si este lago marciano está formado por agua pura o en realidad se trata de una sucia capa de barro localizada entre el hielo y la roca. Y no creo que nadie vaya a ir a Marte dentro de poco a perforar la superficie para sacarnos de dudas. Pero volviendo a la batería de preguntas iniciales, ¿cómo puede haber agua líquida en Marte a 1,5 kilómetros de profundidad? El agua no puede existir de forma estable en la superficie marciana debido a que la atmósfera es demasiado tenue, pero a 1,5 kilómetros la presión de la capa de hielo sí que permite la presencia de agua líquida, aunque las bajas temperaturas son un inconveniente muy grave (se cree que la temperatura del lago es de unos —68 ºC). No obstante, recordemos que el suelo de Marte es rico en sales, principalmente percloratos de magnesio, sodio y calcio, que disminuyen la temperatura de de fusión del hielo todavía más . O sea, que sí, que puede existir agua a esas profundidades sin mayor problema. De hecho, la presencia de lagos subterráneos bajo los casquetes polares marcianos es una hipótesis que tiene más de tres décadas a sus espaldas.

Los datos de MARSIS empleados para detectar el lago (Orosei et al.).

Por último, ¿es un descubrimiento revolucionario? Sí y no. Me explico. Por un lado, el agua líquida es, junto a las fuentes de energía y las sustancias orgánicas, un ingrediente fundamental de la vida tal y como la conocemos. Por lo que sabemos podrían existir muchos otros lagos similares a este. Y si Marte posee lagos subterráneos, como parece ser el caso, el potencial astrobiológico del planeta se dispararía. Por otro lado, el estudio directo de este lago queda fuera de la capacidad tecnológica de nuestra especie; y lo estará durante mucho tiempo. Mucho me temo que deberemos esperar bastante antes de averiguar si estos lagos existen de verdad o si, por el contrario, son simples bolsas de barro muy salado.

Para mí la paradoja del asunto es que a día de hoy los mundos con mayor potencial astrobiológico del sistema solar son Europa y Encélado, precisamente porque poseen océanos globales de agua líquida bajo su superficie. Desde este punto de vista, en las últimas décadas Marte había quedado relegado a una posición de segundón, pero ahora parece que nuestro planeta vecino ha decidido vengarse y nos quiere demostrar que no es menos que los mundos océano del sistema solar exterior. Pero, curiosamente, resulta mucho más sencillo estudiar los océanos de Europa o Encélado que los posibles lagos subterráneos marcianos. Desentrañar los misterios del planeta rojo va a ser más difícil de los que pensábamos.

Referencias:

  • http://sci.esa.int/mars-express/60516-mars-express-detects-liquid-water-hidden-under-planets-south-pole/
  • http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/24/science.aar7268.full


86 Comentarios

  1. Genial artículo Daniel, como siempre. Una pregunta, a pesar de que sería complicadísimo excavar el suelo marciano para comprobar si existe efectivamente ese supuesto lago o no, ¿no sería posible enviar sondas con radares más potentes o más avanzados, u otro tipo de instrumentos para intentar mejorar la detección de estos supuestos lagos? Un saludo y enhorabuena por tu trabajo.

  2. Bueno releyendo la misión de Emiratos, parece que no llevará ningún radar para estudiar Marte:

    danielmarin.naukas.com/2015/05/09/los-emiratos-arabes-unidos-a-marte/

    Normal teniendo en cuenta que es su primera y ya de por sí bastante ambiciosa…

    Y de la China parece que la sonda llevará un potente radar…y hasta el rover también llevará un radar que podrá penetrar en la superficie al menos 400 metros:

    en.wikipedia.org/wiki/Mars_Global_Remote_Sensing_Orbiter_and_Small_Rover

    Ahora espero que los de la NASA se pongan las pilas con NeMO y la equipen con un super radar…

    Potencialmente Marte podría tener decenas o cientos de lagos subterráneos…y este que se ha descubierto, no sabemos si es barro o cientos de metros de profundidad…simplemente el radar solo detecta el límite superior de su superficie…hay mucho por investigar todavía…

  3. Ya puestos a encontrar agua , en vez de hacer la tournee por el sistema solar que si encelado , que si europa , Marte , etc , ¿ porque sencillamente no miramos los polos lunares o la cara oculta ? esto si que seria bastante asequible y de paso desarrollamos la tecnología necesaria para dar el gran salto , lo tenemos a huevo si hacen la DSG . El cuento del agua de Marte ya sabemos todos porque lo hacen de cara a la galería , pero para saberlo fijo , hasta que no manden a la cuadrilla de bruce Willis lo vamos a tener poco claro .

    1. Por qué no queremos hielo, ni si quiera queremos agua líquida en verdad. Lo que se busca es vida y el agua líquida es el mejor comienzo.

      1. respeto tu opinión angel24marin, pero eso de que no queremos ni hielo , ni agua lo diras tu cuando precisamente la búsqueda del santo grial es eso en Marte y en cualquier otro lado . Estaras de acuerdo conmigo de que en Marte se esta vendiendo la moto sin motor , primero con los fosiles de bacterias que no eran tal , después la discusión si hubo mares o no , ahora si hay capas freáticas en el subsuelo . Esta bien ilusionar al gran publico para poder seguir investigando , pero los hechos son tozudos , lo único que existe hoy por hoy son percloratos y salmueras .

  4. Conteniendo la respiración, desde el anuncio en prensa, esperando el oráculo de Daniel… Muchas gracias por el rigor y la celeridad de siempre.

  5. De acuerdo en tu último párrafo Daniel. Si esta noticia y la de los lagos subglaciales se hubiera producido hace 50 años nos hubiera sorprendido aún más. Parece que el avance tecnológico mina el interés por los descubrimientos que ese mismo avance permite realizar. El caso es que agua hay mucha, mucha….pero…y vida extraterrestre?

    1. para mi, sin duda hay vida fuera de la tierra, en algún lugar del universo existe,
      habrá al menos un mundo en donde las condiciones se den incluso mejor a como se dieron en la Tierra, así sean microorganismos, pero es que las distancias son tan vastas entre los mundos que nunca lo sabremos.

      ¿que si hay vida en el sistema solar fuera de nuestro planeta?
      es probable, incluso por ejemplo, en un inicio pudo haber surgido primero en Marte o Venus antes que en la Tierra, “pero eso esta pendiente de verificarse”,
      y si retrocedieramos unos digamos tres mil quinientos millones de años en la historia de la Tierra las condiciones en la Tierra desde el punto de vista de un “visitante” de otro mundo vería que eran “imposibles” las condiciones para la vida y ¡sin embargo ya había vida hace rato!, condiciones en ese momento que eran mucho peores, y sin embargo hoy tenemos lunas como Europa, Encelado que prometen.
      Yo pienso en estos momentos no podemos confirmar vida en el sistema solar fuera de la Tierra porque tecnológicamente nos hace falta mucho, y nuestras naves espaciales todavía son colosales proyectos pero primitivos, pero sera cuestión de tiempo.

      ¿que si hay vida inteligente, tipo una civilización avanzada incluso mas avanzada que la nuestra?..ese debate es mas difícil de dar, quizás seamos particulares o quizás en la larga historia del universo conocido hayan surgido y desaparecido o existan en estos momentos esas civilizaciones, pero volvemos al principio, las distancias son tan colosalmente “enormes” que entrar en contacto con una de esas civilización es un “imposible”.
      ..a menos claro que exista una forma de viajar por el universo en un instante, pero eso por el momento solo hace parte de nuestra ciencia ficción.

    2. La Tierra no es el único lugar del Sistema Solar donde existe agua. Es posible hallarla en forma de hielo en los cráteres del polo norte de Mercurio, o en los de la Luna, en el cinturón de asteroides, los cometas y probablemente en el permafrost del subsuelo marciano. Precisamente, algunos satélites de Júpiter y Saturno (o en sus anillos) albergar grandes cantidades de agua liquida bajo su helada superficie, incluso son masas de agua mayores que las de la Tierra. Los científicos creen que al menos Ganímedes, Calisto, Europa y Encélado poseen auténticos océanos subterráneos. En esta última luna, la sonda Cassini ha llegado a observar cómo el vapor de agua salía disparado hacia el espacio a través de grandes géiseres.
      Hasta en el Sol, por increíble que parezca es posible hallar moléculas del líquido vital, y concretamente en las manchas solares. Estas se encuentran lo suficientemente frías (su temperatura no supera los 4.000 ºC como para permitir su existencia en forma de vapor.
      …y que decir mas allá del sistema solar interior, el agua es mas abundante, y esta presente en cometas , en el espacio entre mundos o en el cinturón de Kuiper.

  6. SÉ que hay agua en Marte.
    En forma de hielo?… me vale
    En forma líquida y salada?… me vale
    El caso es ir de una p#%@ vez allí, montar una colonia y ponerse a explorar y hacer ciencia, usando ese agua, y sacándonos de todas las dudas (en vez de descubrimientos certeros) en que nos meten los robots y que nos dejan deshojando margaritas.

    Señor Musk, ¿cuando sale mi vuelo?, ya tengo las maletas.

  7. Daniel, que tal? tengo una duda, realmente crees que nuestra civilización no tiene capacidad tecnológica para realizar un estudio «in situ» de estos lagos? Personalmente creo que la imposibilidad va a ser de predisposición económica nada más.

  8. La existencia de agua en cualquier astro, no garantiza que sea aprovechable por nosotros.-Puede ser excesivamente radiactiva, contener exceso de Cal, incluir gases venenosos como el Cianhídrico, y otros cientos más, y un largo etc.-Hay más de 100 Elementos.-Calcúlese las variaciones que se pueden obtener sobre los mismos, además de lo expuesto anteriormente.-Y añadamos, los compuestos de todo tipo que pueden ser nocivos para nuestros organismos y plantas.-Por todo ello, soy pesimista en cuanto a las posibilidades de colonizar otros mundos, aunque ojalá esté equivocado.-

    Un cordial saludo todos, porque además observo que en este blog, nadie insulta ni desprecia a nadie.-Enhorabuena a los participantes, y a quien dirige y filtra las respuestas.-

    1. Bienvenido.

      El foro no está completamente libre de comentarios ácidos, insultos, y alguna que otra trolleada, pero son excepciones. Por lo general el nivel de discusión es muy civilizado incluso cuando hay opiniones fuertemente encontradas.

      Tenemos claro que venimos aquí a aprender y a conversar sobre lo que nos gusta, no a generar mal rollo 🙂

      Saludos.

  9. Claro que sí, Julián Alvarez.
    Yo no he dicho que se aproveche el agua directamente sacada de Marte, sería de locos. Como es lógico, habrá que tratarla.
    Puede tener microorganismos, sales, gases…. tal y como tu, muy acertadamente, has dicho.
    Pero la tecnología de tratamiento de aguas es supermegaturboconocida desde hace decenios. Se podría, incluso mandar un robotillo, que acarree paletadas de hielo, lo meta en una estación de tratamiento y para cuando lleguen los humanos, tener disponibles unas cuantas toneladas de agua para usar.
    No es una utopía imposible, se puede hacer. En algunos lugares de la Tierra, al no existir agua potable en el sitio, se ven obligados a hacerlo así.

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Por Daniel Marín, publicado el 26 julio, 2018
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