El orbitador de gas traza ExoMars exoMars de la ESA-Roscosmos ha detectado cantidades significativas de agua en el corazón del dramático sistema de cañones de Marte, Valles Marineris.
El agua, que está oculta debajo de la superficie de Marte, fue encontrada por el instrumento FREND del Trace Gas Orbiter (TGO),que está mapeando el hidrógeno, una medida del contenido de agua, en el metro más alto del suelo de Marte.
Si bien se sabe que existe agua en Marte, la mayoría se encuentra en las regiones polares frías del planeta como hielo. El hielo de agua no se encuentra expuesto en la superficie cerca del ecuador, ya que las temperaturas aquí no son lo suficientemente frías como para que el hielo de agua expuesto sea estable.
Misiones como Mars Express de la ESA han buscado agua cercana a la superficie, como hielo que cubre granos de polvo en el suelo o encerrados en minerales, en latitudes más bajas de Marte, y han encontrado pequeñas cantidades. Sin embargo, tales estudios solo han explorado la superficie misma del planeta; podrían existir reservas de agua más profunda, cubiertas por polvo.
"Con TGO podemos mirar hasta un metro por debajo de esta capa polvorienta y ver lo que realmente está sucediendo debajo de la superficie de Marte y, lo que es más importante, localizar 'oasis' ricos en agua que no pudieron detectarse con instrumentos anteriores", dice Igor Mitrofanov del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú, Rusia; autor principal del nuevo estudio; e investigador principal del telescopio de neutrones FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector).
Orbitador de gas traza en Marte"FREND reveló un área con una cantidad inusualmente grande de hidrógeno en el colosal sistema de cañones de Valles Marineris: suponiendo que el hidrógeno que vemos está unido a moléculas de agua, hasta el 40% del material cercano a la superficie en esta región parece ser agua".
El área rica en agua es aproximadamente del tamaño de los Países Bajos y se superpone con los profundos valles de Candor Chaos,parte del sistema de cañones considerado prometedor en nuestra búsqueda de agua en Marte.
Seguimiento de neutrones
Igor y sus colegas analizaron las observaciones de FREND que van desde mayo de 2018 hasta febrero de 2021, que mapearon el contenido de hidrógeno del suelo de Marte mediante la detección de neutrones en lugar de luz.
"Los neutrones se producen cuando partículas altamente energéticas conocidas como 'rayos cósmicos galácticos' golpean Marte; Los suelos más secos emiten más neutrones que los más húmedos, por lo que podemos deducir cuánta agua hay en un suelo observando los neutrones que emite", agrega el coautor Alexey Malakhov, también del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia. "La técnica de observación única de FREND aporta una resolución espacial mucho más alta que las mediciones anteriores de este tipo, lo que nos permite ver ahora las características del agua que no se habían visto antes.
"Encontramos que una parte central de Valles Marineris estaba llena de agua, mucha más agua de lo que esperábamos. Esto es muy parecido a las regiones de permafrost de la Tierra, donde el hielo de agua persiste permanentemente bajo el suelo seco debido a las bajas temperaturas constantes".
Esta agua podría estar en forma de hielo, o agua que está químicamente unida a otros minerales en el suelo. Sin embargo, otras observaciones nos dicen que los minerales vistos en esta parte de Marte generalmente contienen solo un pequeño porcentaje de agua, mucho menos de lo que evidencian estas nuevas observaciones. "En general, creemos que es más probable que esta agua exista en forma de hielo", dice Alexey.
El hielo de agua generalmente se evapora en esta región de Marte debido a las condiciones de temperatura y presión cerca del ecuador. Lo mismo se aplica al agua unida químicamente: la combinación correcta de temperatura, presión e hidratación debe estar allí para evitar que los minerales pierdan agua. Esto sugiere que alguna mezcla especial, aún poco clara, de condiciones debe estar presente en Valles Marineris para preservar el agua, o que de alguna manera se está reponiendo.
"Este hallazgo es un primer paso sorprendente, pero necesitamos más observaciones para saber con certeza con qué forma de agua estamos tratando", agrega el coautor del estudio Håkan Svedhem del ESTEC de la ESA en los Países Bajos, y ex científico del proyecto de la ESA para el ExoMars Trace Gas Orbiter.
"Independientemente del resultado, el hallazgo demuestra las capacidades inigualables de los instrumentos de TGO para permitirnos 'ver' debajo de la superficie de Marte, y revela un depósito de agua grande, no demasiado profundo y fácilmente explotable en esta región de Marte".
Exploración futura
Como la mayoría de las futuras misiones a Marte planean aterrizar en latitudes más bajas, ubicar un reservorio de agua de este tipo aquí es una perspectiva emocionante para la exploración futura.
Si bien Mars Express ha encontrado indicios de agua más profunda bajo tierra en las latitudes mediasde Marte, junto con piscinas profundas de agua líquida bajo el polo sur de Marte,estas reservas potenciales se encuentran hasta unos pocos kilómetros bajo tierra, lo que las hace menos explotables y accesibles a la exploración que cualquiera que se encuentre justo debajo de la superficie.
El hallazgo también convierte a Valles Marineris en un objetivo aún más prometedor para futuras misiones de exploración humana al planeta. El cañón más grande del Sistema Solar, Valles Marineris es posiblemente el paisaje más dramático de Marte, y una característica que a menudo se compara con el Gran Cañón de la Tierra, a pesar de ser unas diez veces más largo y cinco veces más profundo.
Vista en perspectiva de Candor Chasma
"Este resultado demuestra realmente el éxito del programa conjunto ESA-Roscosmos ExoMars", dice Colin Wilson, científico del proyecto ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA.
"Saber más sobre cómo y dónde existe el agua en el Marte actual es esencial para comprender qué pasó con el agua que alguna vez fue abundante en Marte,y ayuda a nuestra búsqueda de entornos habitables, posibles signos de vida pasada y materiales orgánicos de los primeros días de Marte".
TGO se lanzó en 2016 como el primero de dos lanzamientos en el marco del programa ExoMars. Al orbitador se le unirán en 2022 un rover europeo, Rosalind Franklin, y una plataforma de superficie rusa, Kazachok,y todos trabajarán juntos para comprender si alguna vez ha existido vida en Marte.
Via | esa.int
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