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Un lago glaciar en el cráter Gale
Alberto González Fairén

La concentración de CO2 en la atmósfera de Marte durante el Hespérico era muy baja, según los resultados del rover Curiosity.
l rover Curiosity (Figura 1) está explorando el cráter Gale, en el ecuador de Marte, desde 2012. El terreno que analiza Curiosity está compuesto fundamentalmente por secuencias sedimentarias (Figura 2) depositadas en el fondo de un lago durante el periodo Hespérico, hace 3.500 millones de años. Estos sedimentos contienen diversos minerales secundarios, tales como arcillas o sulfatos, que indican que la superficie primitiva estuvo en contacto con el agua líquida. Sin embargo, Curiosity no ha encontrado carbonatos, lo que confirma los estudios de todas las sondas anteriores: los carbonatos son muy escasos en la superficie de Marte.
Curiosity en las dunas Bagnold...
Figura 1: Curiosity en las dunas Bagnold hace un año.
(NASA/JPL-Caltech/MSSS/Andrew Bodrov) Click para ampliar!
En la Tierra, los depósitos de carbonatos se forman en el fondo de lagos y mares al interaccionar el CO2 de la atmósfera con el agua líquida: si hay mucho CO2 en la atmósfera, se forman muchos carbonatos, como sucede en nuestro mundo; si hay poco, se forman pocos carbonatos. Y el CO2 es un gas capaz de generar un potente “efecto invernadero” y por lo tanto calentar el planeta. De hecho, multitud de modelos aseguran que el Marte primitivo debía tener una atmósfera de al menos 1 bar de presión de CO2 para poder mantener temperaturas en superficie compatibles con el agua líquida, necesarias para estabilizar el lago de Gale. Por lo tanto, la ausencia de carbonatos en Marte en general, y en Gale en particular, indica que el contenido en CO2 de la atmósfera era muy bajo en el tiempo en que se depositaron los sedimentos del fondo de Gale que está estudiando Curiosity.

El último estudio sobre la concentración atmosférica de CO2 durante el Hespérico, publicado por el equipo científico de Curiosity este mes, describe los resultados de las investigaciones “in situ” con Curiosity y de simulaciones y modelos geoquímicos para determinar la cantidad de CO2 en Marte hace 3.500 millones de años. Es la primera vez que se cuantifica la concentración de CO2 en la atmósfera del Marte primitivo mediante el análisis directo de muestras sobre la superficie marciana. Los datos de Curiosity demuestran que el nivel de CO2 en la atmósfera de Marte en el momento en que se depositaron los sedimentos de Gale era entre 10 y 100 veces inferior al mínimo requerido para que la temperatura en superficie estuviera por encima del punto de congelación del agua líquida.

Estos resultados suponen un reto para entender las investigaciones previas de Curiosity. Por un lado, el trabajo de Curiosity durante 4 años ha demostrado que los sedimentos de Gale se depositaron en el fondo de un lago de agua líquida durante el Hespérico. Pero, por otro lado, los últimos análisis demuestran que la atmósfera de Marte en aquel periodo no contenía el CO2 mínimo necesario para proveer temperaturas en superficie compatibles con la existencia de ese lago de agua líquida en Gale.
Cráter Gale...
Figura 2: La secuencia sedimentaria del monte central del
cráter Gale, vista desde el lugar de aterrizaje de Curiosity (izquierda) y desde órbita. (JPL/NASA/CalTech/Lori Fenton) Click para ampliar!
Esta contradicción evidente tiene dos posibles explicaciones. O bien no se han desarrollado aún los modelos climáticos adecuados para explicar las condiciones ambientales de Marte durante el Hespérico; o bien todas las secuencias sedimentarias de Gale se formaron en realidad en un clima muy frío. La segunda opción es la más razonable: de hecho, la geomorfología de Gale se estableció en un entorno caracterizado por formaciones glaciares y periglaciares, con abundancia de hielo modificando el terreno, pero también con cierta cantidad de agua líquida; además, el agua líquida habría sido particularmente salada, contribuyendo a su estabilidad a bajas temperaturas. Habría sido similar al Ártico canadiense o a Groenlandia. En un entorno con esas características, aunque el hielo sería la fase dominante del agua, el agua líquida sería abundante también, y la formación de arcillas y sulfatos sería esperable en lugares y/o momentos específicos, por ejemplo estacionalmente o en lagos de agua líquida y salada cubiertos por una capa de hielo. La imagen resultante que mejor describiría Gale hace 3.500 millones de años sería, por lo tanto, la de un cráter cubierto por un lago glaciar salado, rodeado por enormes masas de hielo, parcialmente y/o estacionalmente cubierto por el hielo, y soportando un clima muy frio: un entorno similar a las costas del Ártico terrestre hoy.
 
 
Madrid, España, 07 de Febrero de 2017.
 
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