Minerales de carbono explican la naturaleza desértica de Marte

Científicos planetarios de la Universidad de Chicago proponen una nueva explicación de por qué Marte nunca parece mantenerse templado por mucho tiempo y tiende a ser un frío desierto.

Publicado en 'Nature', su modelo sugiere que los períodos de agua líquida que observamos en el pasado se iniciaron con el aumento del brillo del Sol, y que las condiciones en Marte hacen que tienda a desérticarse con el tiempo, a diferencia de la Tierra, que se ha mantenido habitable a lo largo del tiempo.

El estudio se basa en los hallazgos de la misión Curiosity de la NASA que se anunciaron en abril: el explorador finalmente encontró rocas ricas en minerales de carbono, lo que podría explicar a dónde se fue la atmósfera de Marte.

"Durante años, hemos tenido esta enorme pregunta sin respuesta: por qué la Tierra ha logrado mantener su habitabilidad mientras que Marte la perdió", aporta Edwin Kite, profesor asociado de ciencias geofísicas y científico participante en la misión Curiosity. "Nuestros modelos sugieren que los períodos de habitabilidad en Marte han sido la excepción, más que la regla, y que Marte generalmente se autorregula como un planeta desértico".

Marte tiene una composición casi idéntica a la de la Tierra: es un planeta rocoso, con abundante carbono y agua, lo suficientemente cerca del Sol como para calentarse, pero no cocerse y, sin embargo, hoy es un desierto helado, mientras que la Tierra rebosa de vida. Durante años, los científicos han buscado una respuesta a por qué lees esto desde la Tierra y no desde Marte.

El misterio se profundizó cuando pudimos ver valles excavados por ríos y antiguos lechos de lagos en la superficie de Marte, mostrando que el planeta en algún momento tuvo un clima lo suficientemente cálido para albergar agua líquida.

"Afortunadamente, Marte conserva un rastro de esa catástrofe ambiental en las rocas de su superficie", relata Kite. "Y hoy nos encontramos en una época dorada de la ciencia marciana, con dos exploradores propulsados por plutonio en la superficie y una flota internacional de naves espaciales en órbita que nos permiten explorar a fondo el planeta en busca de estos rastros".

Cuando se trata de mantener un planeta templado y apacible, no basta con comenzar de esa manera: es necesario que existan mecanismos de estabilidad en el tiempo que puedan responder a los cambios en el planeta y sus alrededores.

Los científicos creen que la Tierra logra esto mediante un sistema finamente equilibrado que transporta carbono del cielo a las rocas y viceversa. El dióxido de carbono en la atmósfera calienta el planeta, pero las temperaturas más altas también aceleran las reacciones que lo fijan en las rocas, lo que finalmente contrarresta el aumento de temperatura. Finalmente, el carbono se filtra de vuelta a la atmósfera mediante erupciones volcánicas. Durante millones de años, este ciclo parece haber mantenido la Tierra relativamente estable y propicia para la vida.

En Marte, sugirieron los investigadores, también podría tener lugar un ciclo similar, pero autolimitado. Se basa en el hecho de que el brillo de nuestro Sol aumenta muy lentamente con el tiempo, aproximadamente un 8 % cada mil millones de años. A medida que el Sol brilla, según la hipótesis de los científicos, comienza a circular agua líquida en Marte. Pero luego, esta agua empieza a provocar que el dióxido de carbono se fije en las rocas, como ocurre en la Tierra, lo que convierte al planeta en un desierto frío y árido.

"A diferencia de la Tierra, donde siempre hay volcanes en erupción, Marte se encuentra actualmente en estado volcánico inactivo, y la tasa promedio de desgasificación volcánica en Marte es lenta", explica Kite. "Por lo tanto, en esa situación, no existe un equilibrio real entre la entrada y la salida de dióxido de carbono, porque incluso con un poco de agua líquida, se absorberá dióxido de carbono mediante la formación de carbonatos".

El grupo construyó modelos exhaustivos que muestran cómo podrían ocurrir estas fluctuaciones. Sugieren que Marte experimenta breves períodos de agua líquida, seguidos de períodos desérticos de 100 millones de años. Huelga decir que una brecha de 100 millones de años en la habitabilidad es perjudicial para la vida.

La explicación fue posible gracias al descubrimiento de rocas ricas en carbonato en la superficie de Marte por parte del Curiosity, anunciado a principios de este año. Esta había sido una pieza faltante del rompecabezas durante años, explicaron los científicos.

Para haber tenido agua líquida, Marte debió tener una atmósfera más densa, compuesta por un gas de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Pero hoy en día hay muy poca atmósfera, lo que deja en la incertidumbre el destino del carbono. La explicación más simple sería que fue arrastrado hacia las rocas, como ocurre en la Tierra, pero las primeras pruebas del rover no habían revelado ninguna evidencia de rocas ricas en carbonato.

El Curiosity tuvo que ascender a una montaña marciana llamada Monte Sharp para finalmente encontrar estas rocas carbonatadas. A medida que avanza, nuevas pruebas mostrarán si el carbonato está tan extendido como sospechan los investigadores.

"Realmente es algo que no se puede saber hasta que se tiene un rover en la superficie", finaliza Benjamin Tutolo, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Calgary. "Las mediciones de química y mineralogía que proporcionan son esenciales en nuestra búsqueda continua para comprender cómo y por qué los planetas se mantienen habitables, para así poder buscar otros mundos hospitalarios en el universo".