A partir de 2016, Marte se convirtió en la residencia permanente de no menos de ocho misiones robóticas, una combinación de orbitadores, rovers y aterrizadores. Entre extensos estudios sobre la atmósfera y la superficie marcianas, los científicos han aprendido mucho sobre la historia y la evolución del planeta. En particular, han descubierto grandes cantidades de evidencia de que Marte alguna vez tuvo agua corriente en su superficie.
La evidencia más reciente a este respecto de la Universidad de Texas en Austin, donde los investigadores han producido un estudio que detalla cómo el agua depositó sedimentos en la región Aeolis Dorsa de Marte. Según su investigación, esta área contiene extensos depósitos sedimentarios que actúan como un registro histórico de Marte, catalogando la influencia que juega la erosión basada en el agua a lo largo del tiempo.
El estudio, titulado "Estratigrafía fluvial de rellenos de valle en Aeolis Dorsa, Marte: evidencia de fluctuaciones de nivel base controladas por un cuerpo de agua aguas abajo", apareció recientemente en la revista científica GeoScienceWorld. Dirigido por Benjamin D. Cardenas, un geólogo de la Escuela de Geociencias de Jackson en la Universidad de Texas en Austin, el equipo examinó los datos satelitales de la región de Aeolis Dorsa para estudiar la estructura de los depósitos sedimentarios.
Durante años, Aeolis Dorsa ha sido de interés para los científicos ya que contiene algunas de las capas sedimentarias más densamente pobladas de Marte, que fueron depositadas por el flujo de agua (también conocido como depósitos fluviales). Estos depósitos son visibles desde la órbita debido a la forma en que se han sometido a un proceso conocido como "inversión topográfica", que consiste en depósitos que llenan los canales bajos del río y luego se exhuma para crear valles incisos.
Por definición, los valles cortados son mínimos topográficos producidos por la erosión "ribereña", es decir, relacionados con un río o una ribera. En la Tierra, estos valles se crean comúnmente por el aumento del nivel del mar, y luego se llenan de sedimentos como resultado de la caída del nivel del mar. A medida que aumenta el nivel del mar, los valles se cortan del paisaje a medida que las aguas se mueven hacia el interior; y cuando los niveles del mar caen, las aguas en retirada depositan sedimentos dentro de ellos.
Según el estudio, este proceso ha creado una oportunidad para que los geofísicos y los científicos planetarios observen el registro geológico de Marte en tres dimensiones y a través de distancias significativas. Como Cárdenas le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Las rocas sedimentarias en general registran información sobre los ambientes bajo los cuales fueron depositadas. Los depósitos fluviales (fluviales) registran específicamente información sobre la forma en que los ríos migraron lateralmente, la forma en que se agrandaron verticalmente y cómo estas cosas cambiaron con el tiempo ”.
Aquí en la Tierra, los geólogos han utilizado la estatigrafía (es decir, el orden y la posición de las capas sedimentarias) de las rocas sedimentarias durante generaciones para imponer restricciones sobre cómo eran las condiciones en nuestro planeta hace miles de millones de años. Solo en la historia reciente se ha utilizado el estudio de las capas sedimentarias para imponer restricciones sobre cómo eran las condiciones ambientales en otros cuerpos planetarios (como Marte) hace miles de millones de años.
Sin embargo, la mayoría de estos estudios han producido datos que no han podido resolver el envasado sedimentario a una escala inferior al metro. En cambio, las imágenes satelitales se han utilizado para definir relaciones estratigráficas a gran escala, como los patrones de deposición a lo largo de canales de agua pasados. En otras palabras, los estudios se han centrado en catalogar la existencia de flujos de agua pasados en Marte más de lo que ha sucedido desde entonces.
Como indicó Cárdenas, él y su equipo adoptaron un enfoque diferente, uno que consideraba que Marte había experimentado cambios en los últimos 3.500 millones de años. Como él explicó:
“En general, se ha asumido que gran parte de la superficie marciana no es particularmente diferente de lo que era hace 3.500 millones de años. Hacemos un esfuerzo para demostrar que la superficie moderna en nuestra área de estudio, Aeolis Dorsa, es el resultado del entierro, exhumación y erosión desigual, y no se puede suponer que la superficie moderna representa la superficie antigua en absoluto. Realmente tratamos de mostrar que lo que vemos hoy, las características que podemos medir hoy, son depósitos sedimentarios de ríos y no ríos reales. Esto es increíblemente importante de darse cuenta cuando comienzas a hacer interpretaciones de tus observaciones, y con frecuencia es un punto perdido ”.
En aras de su investigación, Cárdenas y su equipo utilizaron pares estéreo de imágenes de alta resolución y datos topográficos tomados por la Context Camera (CTX) y el High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Luego, estos datos se combinaron con el software integrado para imágenes y espectrómetros (ISIS), un paquete de procesamiento de imágenes digitales utilizado por el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS), y la tubería estéreo Ames de la NASA.
Estos procesaron las imágenes emparejadas en datos topográficos de alta resolución y modelos digitales de elevación (DEM) que luego se compararon con los datos del instrumento Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) a bordo del Mars Global Surveyor (MSG). El resultado final fue una serie de DEMs que fueron de órdenes de magnitud más altos en términos de resolución que cualquier otro producido anteriormente.
Por todo esto, Cárdenas y sus colegas pudieron identificar patrones de apilamiento en los depósitos fluviales, notaron cambios en los estilos de sedimentación y sugirieron mecanismos para su creación. Además, el equipo introdujo un nuevo método para medir la dirección del flujo de los ríos que dejaron estos depósitos, lo que les permitió ver cómo ha cambiado el paisaje en los últimos miles de millones de años.
"El estudio muestra que había una gran masa de agua en Marte ~ 3.500 millones de años atrás, y que esta masa de agua aumentó y disminuyó en volumen lo suficientemente lentamente como para que la sedimentación del río tuviera tiempo de ajustar los estilos", dijo Cárdenas. “Esto está más en línea con cambios climáticos más lentos, y menos en línea con eventos hidrológicos catastróficos. Aeolis Dorsa se posiciona a lo largo de las costas hipotéticas de un antiguo océano del norte en Marte. Es interesante encontrar depósitos de ríos costeros en Aeolis Dorsa, pero no nos ayuda a limitar el tamaño del cuerpo de agua (lago, océano, etc.) "
En esencia, Cárdenas y sus colegas concluyeron que, al igual que la Tierra, la caída y el aumento de los niveles de agua en un gran cuerpo de agua forzaron la formación de los paleo-valles en su área de estudio. Y de una manera similar a lo que está sucediendo hoy en la Tierra, los ríos que se formaron en las regiones costeras fueron fuertemente influenciados por los cambios en los niveles de agua de un gran cuerpo de agua aguas abajo.
Durante algún tiempo, se ha llegado a una conclusión inevitable de que la superficie de Marte está muerta, sus características congeladas en el tiempo. Pero como lo demostró este estudio, el paisaje ha sufrido cambios significativos desde que perdió su atmósfera y sus aguas superficiales. Sin duda, estos hallazgos serán objeto de interés a medida que nos acerquemos a montar una misión tripulada en la superficie marciana.
