La Fascinante Evolución Climática de Marte: Desde Océanos Antiguos hasta el Desierto Rojo

Como uno de los cinco planetas visibles a simple vista, Marte ha cautivado a la humanidad desde mucho antes de la invención de la escritura. Las primeras observaciones simplemente rastrearon su trayectoria en el cielo nocturno, pero con la llegada del telescopio a principios del siglo XVII, su superficie finalmente pudo ser explorada. Es cierto que esas primeras observaciones fueron rudimentarias y revelaron poco, pero a medida que luminarias como Huygens y Cassini mejoraron el telescopio, más detalles comenzaron a resolverse.

A finales del siglo XIX, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli encendió la imaginación del mundo con su afirmación de haber visto largos y rectos canales (mal traducidos como “canales” en inglés, en lugar de “estrías” o “surcos naturales”) en la superficie de Marte. Estos canales fueron observados por otros astrónomos y algunos los interpretaron como evidencia de vida inteligente y agua fluyendo en la superficie marciana. Sin embargo, cuando se apuntaron telescopios más grandes hacia Marte a principios del siglo XX, los canales ya no eran visibles.

Para mediados del siglo XX, la idea de agua fluyendo a través de canales en la superficie del planeta había sido completamente desacreditada. Pero todo eso cambió cuando la sonda Mariner 9 llegó a Marte en 1971 y mostró características geológicas que se parecían a cañones y ríos erosionados por el agua aquí en la Tierra, revelando que la historia climatológica de Marte era mucho más compleja de lo que nadie pensaba.

¿Tuvo Marte primitivo un océano?

Es difícil saber con certeza algo sobre la historia temprana de Marte, pero se pueden hacer conjeturas fundamentadas gracias al hecho de que Marte no posee placas tectónicas. De hecho, aunque Marte y la Tierra tienen algunas cosas en común, esta no es una de ellas. En la Tierra, el suelo se recicla y se renueva constantemente, mientras que en Marte, gran parte de la superficie es exactamente como era hace miles de millones de años. Es a partir de esta ventana al pasado que los investigadores pueden deducir cómo pudo haber sido el clima marciano primitivo.

El período más temprano de la historia marciana se conoce como el período Noeico, y duró aproximadamente desde hace 4 mil millones de años hasta hace 3.5 mil millones de años. Las características que quedan de esta era de la historia marciana sugieren un clima radicalmente diferente al que se puede observar hoy. En particular, existen grandes redes de valles en el paisaje noeico que casi con certeza fueron talladas por agua líquida en movimiento.

De esto y otras pruebas, los científicos pueden concluir que Marte tuvo agua líquida en el pasado distante y, por lo tanto, debió haber tenido una atmósfera propicia para el agua líquida. La forma que tomó esta agua todavía se está debatiendo. Algunos postulan que Marte era un mundo frío con aguas ecuatoriales, mientras que otros afirman que el Marte primitivo era cálido y húmedo, y que incluso pudo haber tenido un océano en el hemisferio norte.

El fin del campo magnético de Marte

El evento que puso al clima marciano en su curso inexorable para convertirse en el mundo seco y polvoriento que es hoy fue el enfriamiento de su núcleo metálico y la posterior muerte de su magnetosfera. El pequeño tamaño de Marte y su distancia del Sol significaron que no tenía suficiente calor para mantener la convección interna necesaria para generar magnetismo planetario.

Según un artículo publicado en Science Advances, este evento ocurrió temprano en el período Noeico, pero las consecuencias completas no se sentirían durante miles de millones de años. Una magnetosfera es lo que evita que la atmósfera de un planeta sea arrastrada por los vientos solares (es lo mismo que protege a la Tierra de las dañinas tormentas solares). Sin ella, la atmósfera de dióxido de carbono de Marte fue arrastrada hacia las profundidades del espacio o quedó atrapada en la superficie en forma de minerales carbonatados.

Sin su atmósfera, la temperatura y la presión en Marte disminuyeron constantemente. A medida que la temperatura bajó, el agua superficial se congeló, y sin la presión de la atmósfera, el agua líquida se evaporó mientras que cualquier hielo no atrapado bajo tierra se sublimó en vapor. Estos procesos continúan, y hoy en día, Marte está perdiendo hasta 3 kilogramos de atmósfera cada segundo.

Inundaciones en el Marte antiguo

El siguiente período geológico en la historia de Marte se conoce como el Hespérico. El comienzo del período Hespérico se caracteriza por un aumento del vulcanismo y una disminución de los eventos de impacto celestes. La avalancha de actividad volcánica provocó que alrededor del 30% del planeta fuera cubierto por lava, y el exceso de dióxido de azufre liberado por los volcanes llevó a la acidificación de cualquier agua superficial o lluvia restante.

A pesar de este aumento en la actividad volcánica, Marte era ahora un planeta frío, pero incluso en este mundo helado, persiste la evidencia de agua fluida. Gran parte del agua que estuvo en la superficie en el pasado ahora estaba secuestrada en el subsuelo y bajo una inmensa presión. Cuando ocasionalmente se liberaba, su salida era tan torrencial (más de 1,000 veces el agua del río Mississippi) que excavó enormes canales en el suelo.

Además de los enormes canales que tallaron, el resultado a largo plazo de estas masivas salidas de agua no está claro. Algunos científicos creen que estas salidas de agua llevaron a un océano Hespérico temporal que se glació rápidamente. Otros argumentan que este período de desborde (que duró alrededor de 1 billón de años) no pudo haber producido suficiente agua a la vez para llenar el océano hipotetizado. De manera tentadora, un artículo publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets plantea la idea de que hay evidencia de un evento de tsunami en este océano, pero esto también es disputado.

El clima actual en Marte

Marte se encuentra actualmente en el período Amazónico, y lo ha estado durante casi 3 mil millones de años. El hecho de que el período Amazónico haya durado tanto indica que Marte es muy geológicamente inactivo y no ha cambiado mucho durante miles de millones de años.

Hoy en día, el clima marciano está dominado por las diferencias de temperatura entre las mitades de verano e invierno del planeta, las cuales impulsan tres ciclos estacionales. El ciclo del dióxido de carbono media los cambios estacionales asociados con el dióxido de carbono congelado, tanto en los casquetes polares como en forma de nieve que cae del cielo. El ciclo del polvo influye en las temperaturas globales sirviendo tanto para aislar la superficie de la radiación solar durante el día como para emitir el calor absorbido durante la noche. El polvo atmosférico también exacerba los vientos marcianos, levantando más polvo y provocando más viento.

En términos de posible exploración futura, el ciclo más importante es el ciclo del agua. A pesar de lo seco que es Marte, en realidad tiene mucha agua; todo está congelado bajo tierra o en el polo norte. La investigación indica que el hielo marciano podría esconder algunos secretos emocionantes, pero los científicos también estiman que si todo el hielo del planeta se derritiera y se extendiera uniformemente sobre Marte, formaría un océano de entre 90 y 1,500 metros de profundidad, más que suficiente para sostener la exploración humana.