Por primera vez se han detectado depósitos de agua helada en los colosales volcanes de Marte cercanos al ecuador del planeta rojo, que son las montañas más grandes del sistema solar.
El equipo internacional dirigido por la Universidad de Berna utilizó imágenes en color de alta resolución de la cámara marciana CaSSIS, a bordo de la sonda ExoMars Trace Gas Orbiter de la Agencia Espacial Europea. Comprender dónde se puede encontrar agua y cómo se transporta es relevante para futuras misiones a Marte y la posible exploración humana. El estudio acaba de publicarse en la revista Nature Geoscience.
La escarcha se detectó en las cimas de las montañas más altas de Marte, los volcanes de Tharsis. Estos volcanes son las montañas más altas del sistema solar, con el Monte Olimpo elevándose hasta 26 km por encima de las llanuras circundantes. Esta formación de escarcha no se esperaba porque estas montañas se encuentran en latitudes bajas cerca del ecuador de Marte.
"En estas latitudes bajas, las altas cantidades de luz solar tienden a mantener altas las temperaturas de la superficie. Por lo tanto, no esperábamos encontrar escarcha allí", dice el autor principal, el doctor Adomas Valantinas, en un comunicado de la ESA. Además, la delgada atmósfera de Marte no es eficaz para enfriar la superficie, por lo que las superficies a gran altitud pueden calentarse tanto como las de baja altitud al mediodía, al contrario de lo que ocurre en la Tierra.
Valantinas explica: "Los vientos ascendentes traen aire que contiene vapor de agua desde las tierras bajas y este aire se enfría a medida que alcanza grandes altitudes, lo que provoca condensación. Se trata de un fenómeno familiar tanto en la Tierra como en Marte". El mismo fenómeno causa la sorprendente nube alargada del monte Arsia, y el nuevo estudio muestra que también conduce a los depósitos de escarcha matinales en los volcanes de Tharsis.
"Como pudimos ver en las imágenes de CaSSIS, las delgadas escarchas solo están presentes brevemente, durante unas pocas horas alrededor del amanecer, antes de evaporarse con la luz del sol", continúa Valantinas.
Para identificar la escarcha, Valantinas y el equipo analizaron más de 5.000 imágenes tomadas por la cámara marciana CaSSIS de Berna. Desde abril de 2018, CaSSIS ha proporcionado observaciones de la actividad local del polvo, los cambios estacionales en los depósitos de hielo de CO2 y la existencia de avalanchas secas en Marte.
Thomas afirma: "El hecho de que ahora podamos detectar la deposición nocturna de escarcha de agua en Marte en longitudes de onda visuales y con alta resolución es otra prueba más de las impresionantes capacidades científicas del sistema de cámara de Berna".
El descubrimiento fue validado mediante el uso de observaciones independientes de la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) a bordo del orbitador Mars Express de la ESA y del espectrómetro NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery) a bordo del TGO.
Ernst Hauber, geólogo del Instituto de Investigación Planetaria del DLR (DLR-Institut für Planetenforschung) en Berlín y coautor del estudio actual, dice: "Este estudio demuestra claramente el valor de los diferentes recursos orbitales. Combinando mediciones de varios instrumentos y modelos, podemos mejorar nuestra comprensión de las interacciones entre la atmósfera y la superficie de una manera que no sería posible con un solo instrumento".
Según Hauber, los resultados también muestran la importancia de la vigilancia a largo plazo de los procesos planetarios, ya que algunos fenómenos solo se hacen evidentes comparando múltiples mediciones a lo largo del tiempo.
A pesar de ser delgadas (probablemente de solo una centésima de milímetro de espesor, tan grueso como un cabello humano), las placas de escarcha cubren una vasta área. "La cantidad de escarcha representa unas 150.000 toneladas de agua que se intercambian entre la superficie y la atmósfera cada día durante las estaciones frías, el equivalente a unas 60 piscinas olímpicas", explica Valantinas.
"Comprender dónde se puede encontrar agua y cómo se mueve entre los depósitos es relevante para muchos aspectos de la exploración de Marte", afirma Thomas.
"Por supuesto, queremos comprender los procesos físicos que intervienen en el clima de Marte. Pero, además, comprender el ciclo del agua en Marte también es de gran importancia para establecer recursos clave para la futura exploración humana y para limitar la habitabilidad pasada o presente", concluye Valantinas.
