Resumen: Marte tiene capas polares, y se sospecha que existen bolsones de agua bajo la superficie marciana. Pero comparado con la Tierra, Marte es un lugar muy seco. ¿Por qué es tan árido?. La respuesta puede estar en la naturaleza aleatoria del nacimiento planetario.|





Por Leslie Mullen

A pesar de las capas polares de hielo y de los supuestos bolsones de agua líquida debajo de la superficie marciana, la cantidad de agua en Marte es apenas una cucharada de té comparada con las vastas reservas acuíferas de la Tierra. Crédito por la imagen: Universidad de Michigan

Los vehículos exploradores MER Spirit y Opportunity, que ahora viajan sobre la superficie de Marte, están explorando una geografía más seca que el más árido desierto de la Tierra. A pesar de que se sospecha que las capas polares tienen bolsones de agua debajo de su superficie, la cantidad de agua en Marte es apenas una cucharadita de té comparada con las vastas reservas de la Tierra. ¿Por qué Marte es tan seco?.

Los planetas interiores de nuestro sistema solar (Marte, la Tierra, Venus y Mercurio) se formaron por la acumulación de pequeñas rocas y polvo que giraban alrededor del Sol en sus años jóvenes. Si la Tierra y Marte están hechos del mismo polvo estelar, tendrían que haber nacido con aproximadamente la misma proporción de agua.

Muchos científicos piensan que Marte fue alguna vez muy acuoso, pero perdió sus océanos a causa de la pequeña masa del planeta. Ésto, combinado con una atmósfera delgada, permitió que la mayor parte del agua de Marte se evaporara hacia el espacio.

Pero de acuerdo con un estudio de Jonathan Lunine del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, el planeta rojo fue seco desde el inicio mismo.

Lunine, escribiendo en la revista Icarus en 2003 con sus colegas John Chambers, Alessandro Morbidelli y Laurie Leshin, dice que Marte fue originalmente un embrión planetario. En esencia, un embrión planetario es un asteroide muy grande que puede llegar a ser tan masivo como Mercurio o Marte. Este embrión pre-marciano estaba en el cinturón de asteroides, que por esa época estaba mucho más disperso en el sistema solar, diseminado entre 0,5 a 4 UA desde el Sol. Hoy en día, el cinturón principal de asteroides está aproximadamente entre 2 a 4 UA de distancia del Sol, localizado entre Marte (1,5 AU) y Júpiter (5,2 UA).

Lunine dice que Marte creció hasta alcanzar su tamaño actual a partir de la acumulación de asteroides y cometas más pequeños. Crédito por la Imagen: Kim Poor

Lunine dice que Marte creció hasta alcanzar su tamaño actual a partir de la acumulación de asteroides y cometas más pequeños. Dice que, en comparación, la más masiva Tierra se formó principalmente a partir de grandes embriones planetarios que colisionaron unos con otros.
“Por azar, Marte no fue golpeado por asteroides gigantescos, mientras que sí lo fue la Tierra; al caminante afortunado versus el desafortunado”, dice Lunine. “Pero Marte fue alcanzado por cuerpos mucho más pequeños, puesto que éstos eran mucho más numerosos”.

Actualmente, la Tierra orbita al Sol a una distancia de 1 UA. Lunine dice que los embriones planetarios en esta órbita no habrían tenido mucha agua. En los inicios de la evolución del Sol, durante la formación planetaria, el disco de polvo que rodeaba a la joven estrella estaba muy caliente. Los compuestos que contuvieran agua hubieran podido formarse en este disco a una distancia de 1 UA.

Como Marte está más lejos del Sol que la Tierra, y más cerca de las regiones “húmedas” y más frías del cinturón de asteroides, parecería lógico que hubiera nacido con más agua. Pero Lunine dice que Marte probablemente adquirió solamente de un 6 a un 27% de un océano terrestre ( 1 océano terrestre = 1,5 * 1021 kg.).

Jonathan Lunine del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona. Crédito por la Imagen:Space.com

Ésto fue así porque algunos de los embriones planetarios que eventualmente constituyeron la Tierra estaban saturados con agua. Mientras que el 90 por ciento de los embriones que formaron la Tierra provenían de la región de 1 UA, y por lo tanto estaban secos, un 10 por ciento provenía de una distancia de 2,5 UA y más. Los embriones que venían de tan lejos podían tener grandes cantidades de agua. Asteroides más pequeños que llegaran de esa distancia también habrían contribuido al aporte de agua a nuestro planeta. Como máximo, dice Lunine, solamente un 15% del agua de la Tierra provino de los cometas.

Marte, mientras tanto, tuvo la mala suerte de haber nacido como una solitaria roca seca. Eventualmente, recibió algo de agua en el juego de su formación, luego de que su núcleo ya se había formado y ya había casi alcanzado su masa actual. Según el escenario de Lunine, Júpiter también alcanzó su tamaño actual por la misma época. Luego, la gravedad de Júpiter atrajo los asteroides cercanos, o hizo que se dispersaran hacia afuera del sistema solar. De alguna forma, proto-Marte escapó de ser descolocado por la gravedad joviana, pero fue bombardeado por los asteroides que se dirigían hacia afuera.

“Los impactos de pequeños asteroides y cometas constituyeron un “ultimo barniz” que agregó agua a Marte, en contraste con el caso de la Tierra, donde el agua se fue agregando por colisiones con embriones del tamaño de Mercurio a lo largo de un período de crecimiento de algunas decenas de millones de años”, escribió el científico.

Aunque Marte no se forma en su modelo computacional, los científicos piensan que éso puede reflejar la naturaleza caótica de la formación planetaria, donde las direcciones de los embriones y de los asteroides son impredecibles y son posibles muchos resultados.
“Existe una cantidad importante de azar en la construcción de los planetas terrestres, así que terminar con un Marte que no haya acretado muchos planetesimales ricos en agua es un acontecimiento posible”, dice Alan Boss del Instituto Carnegie de Washington. “Ésto podría ayudar a explicar la escasez de agua en el Marte de hoy en día”.

La larga antena de MARSIS volará sobre Marte, haciendo rebotar ondas de radio sobre un área seleccionada y luego recibiendo y analizando los ecos. El agua líquida que estuviera cerca de la superficie debería enviar una fuerte señal. Crédito: NASA/JPL

Tales diferencias en la formación planetaria deberían ocurrir también entre los planetas interiores de otros sistemas solares. Hasta ahora, los astrónomos conocen de 104 estrellas que tienen planetas orbitando a su alrededor. Todos los planetas extra solares encontrados hasta ahora son gigantes gaseosos, pero parece probable que planetas terrestres como Marte y la Tierra puedan orbitar estrellas distantes, aunque todavía no tengamos la tecnología para detectarlos.

Si algunos planetas terrestres interiores se forman por la colisión de varios embriones planetarios, mientras que otros son embriones que solamente recogen asteroides y cometas húmedos, entonces los planetas alrededor de otras estrellas podrían tener cantidades muy diferentes de agua. Lunine sugiere que la secuencia temporal y la formación de los gigantes gaseosos de cada sistema solar podrían jugar un papel importante en este proceso, de la misma forma en que Júpiter ha influenciado el carácter de nuestro propio sistema.

Actualmente, Lunine ha publicado un artículo en Icarus, junto a Tom Quinn y Sean Raymond de la Universidad de Washington, sobre la posible variación de la abundancia de agua para los planetas terrestres alrededor de otras estrellas. Además, está examinando cuidadosamente los datos recogidos por los vehículos exploradores MER Spirit y Opportunity, así como los de los satélites que actualmente orbitan Marte.

“Odyssey, MER, y Mars Express determinarán, esperamos, cuánta agua existe en el presente, y proporcionarán mejores límites sobre la abundancia de agua en el pasado”, dice Lunine. “Estoy particularmente interesado en los resultados de radar de MARSIS, y de los de su sucesor, SHARAD”.

MARSIS es un aparato de radar en el satélite Mars Express que puede mirar a través de los cinco kilómetros superiores de la corteza marciana en busca de capas de agua y de hielo. La Agencia Espacial Italiana está planeando hacer volar un radar sub-superficial de poca profundidad llamado SHARAD, en el Orbitador de Reconocimiento de Marte, para ver si hay hielo de agua presente en profundidades mayores de un metro. Mientras que MARSIS tiene una mayor capacidad de penetración, tiene una mucho menor resolución de la que tendrá SHARAD.