¿Cambio climático en Marte? Qué indican los misteriosos espirales en los casquetes polares del planeta rojo

Katherine Lutz, durante su primer año de maestría en el Departamento de Ciencias de la Tierra de Dartmouth College, se sintió atraída por unas imágenes satelitales de Marte que revelaban formas espirales en los casquetes polares del planeta. Estas estructuras, compuestas por capas alternas de hielo y polvo, alcanzan profundidades que oscilan entre los 400 y 1,000 metros, una distancia que no tiene equivalente en la Tierra.

Intrigada por estas formaciones, Lutz se preguntó: “Estas formas son increíbles, pero ¿realmente entendemos por qué se forman o cómo evolucionan con el tiempo?”, y añadió: “¿Por qué están aquí? ¿Cómo podemos usar estas características?”, según indicó en un comunicado de prensa de Dartmouth College.

Estas preguntas llevaron a la científica a investigar más profundamente estas estructuras bajo la guía de la profesora Marisa Palucis. Según destacó, estas capas de hielo son esenciales como registros climáticos: “El planeta ha experimentado cambios climáticos masivos, y como científicos planetarios, pasamos mucho tiempo tratando de entender eso. La pregunta de cuánta agua ha fluido por su superficie y cuándo ha sido central en su exploración”.

Hasta el momento, se había sugerido que los surcos en espiral, conocidos como “troughs”, podían haberse formado por la acción de vientos catabáticos, los cuales son corrientes de aire que descienden por pendientes a gran velocidad, erosionando el terreno y luego depositando materiales al disminuir su aceleración. Es por esta acción que se esperaba que estas corrientes de aire crearan surcos con paredes asimétricas y que estuvieran asociados con formaciones nubosas que evidenciaran su actividad.

Sin embargo, Lutz, junto con Palucis y el profesor Robert Hawley, analizaron una década de nuevas imágenes y datos de Marte y encontraron que, si bien el 80% de los surcos eran asimétricos, alrededor del 20% tenían una forma en “V” bastante simétrica, con paredes de igual altura y sin la esperada presencia de nubes. Esto sugiere, según advirtieron, que estos surcos más jóvenes podrían haberse formado por procesos erosivos distintos, en lugar de por un ciclo de viento catabático.

En el artículo publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets, los investigadores propusieron que hace entre 4 y 5 millones de años, Marte pudo haber experimentado un cambio climático significativo que alteró su ciclo hidrológico, lo que habría modificado el comportamiento de los vientos, las nubes y el flujo de hielo. Esto podría explicar por qué los surcos en el centro del casquete polar son diferentes de los de los bordes, ya que se habrían formado bajo condiciones climáticas distintas.

El trabajo también incluyó un análisis exhaustivo de la cobertura nubosa en el casquete polar de Marte, utilizando imágenes orbitales obtenidas durante aproximadamente 18 años terrestres. Los investigadores encontraron nubes paralelas a los surcos en unas 400 imágenes, con mayor frecuencia en las regiones más cercanas al polo.

Sin embargo, también descubrieron que, en algunas áreas, los surcos con morfologías propicias para la formación de nubes no presentaban tales formaciones, lo que sugiere que podrían estar influyendo otros factores además de los vientos catabáticos.

Entender estos procesos es fundamental para responder a preguntas más amplias sobre la capacidad del planeta rojo de sostener vida. “Si alguna vez queremos tener personas en Marte, necesitamos entender la historia de esta fuente de agua. ¿Podríamos potencialmente usarla para, por ejemplo, extraer agua potable?”, reflexionó Lutz.

Al tiempo que la científica subrayó que si se busca evidencia de vida, no se debería empezar por los bordes exteriores del casquete polar, donde predominan la erosión y la falta de agua en el sistema.

A pesar de estos avances, Lutz advirtió que las capas de hielo del casquete polar solo ofrecen un registro del clima moderno en Marte. Para comprender completamente la historia y la función de estos patrones espirales, los investigadores consideran necesario realizar más modelados y, eventualmente, enviar un rover al planeta rojo para obtener datos más directos sobre estos surcos.

“Comprender qué controla la variabilidad de la forma de los surcos en todo el casquete polar norte de Marte y cómo estos controles cambian a lo largo del tiempo y el espacio es clave al interpretar el paleoclima marciano”, afirmaron en el artículo. Incluso, advirtieron que la variabilidad en la forma de los surcos a lo largo del casquete polar sugiere que los procesos de transporte de hielo en el planeta son más complejos y variados de lo que se pensaba originalmente.