ExoMars descubre agua escondida en el Gran Cañón de Marte

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 mayor parte se encuentra en el regiones polares frías 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 que incluyen Mars Express de la ESA han buscado agua cercana a la superficie, como el hielo que cubre los granos de polvo en el suelo, o encerrado en minerales, en latitudes más bajas de Marte, y han encontrado pequeñas cantidades. Sin embargo, estos estudios solo han explorado la superficie misma del planeta; depósitos de agua más profunda podría existir, cubierto de polvo.

«Con TGO podemos mirar hasta un metro por debajo de esta capa de polvo 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 podrían detectarse con instrumentos anteriores», dice Igor Mitrofanov. del Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú, Rusia; autor principal del nuevo estudio; e investigador principal del telescopio de neutrones FREND (Detector de neutrones epitermales de resolución fina).

“FREND reveló un área con una cantidad inusualmente grande de hidrógeno en el colosal sistema de cañones Valles Marineris: asumiendo 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 del 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 desde mayo de 2018 hasta febrero de 2021, que mapearon el contenido de hidrógeno del suelo de Marte al detectar neutrones en lugar de luz.

“Los neutrones se producen cuando partículas altamente energéticas conocidas como ‘rayos cósmicos galácticos’ chocan contra Marte; los suelos más secos emiten más neutrones que los más húmedos, por lo que podemos deducir cuánta agua hay en un suelo al observar 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 brinda una resolución espacial mucho más alta que las mediciones anteriores de este tipo, lo que nos permite ahora ver características del agua que antes no se habían detectado.

“Descubrimos que una parte central de Valles Marineris estaba llena de agua, mucha más agua de la 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 unida químicamente a otros minerales del suelo. Sin embargo, otras observaciones nos dicen que los minerales que se ven en esta parte de Marte normalmente contienen solo un pequeño porcentaje de agua, mucho menos de lo que demuestran 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 ligada químicamente: debe existir la combinación correcta de temperatura, presión e hidratación para evitar que los minerales pierdan agua. Esto sugiere que en Valles Marineris debe existir una combinación especial de condiciones aún poco claras para preservar el agua, o que de alguna manera se está reponiendo.

«Este hallazgo es un primer paso asombroso, pero necesitamos más observaciones para saber con certeza qué tipo de agua estamos tratando», agrega el coautor del estudio Håkan Svedhem de ESTEC de la ESA en los Países Bajos, y ex científico del proyecto de la ESA para ExoMars Trace Gas Orbiter.

“Independientemente del resultado, el descubrimiento demuestra las habilidades incomparables de Instrumentos de TGO al 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 misiones futuras a Marte planean aterrizar en latitudes más bajas, ubicar un depósito de agua aquí es una perspectiva emocionante para futuras exploraciones.

Mientras Mars Express ha encontrado indicios de agua más profunda bajo tierra en las latitudes medias de Marte, junto a profundos estanques de agua líquida bajo el polo sur de Marte, estos almacenes potenciales se encuentran a unos pocos kilómetros bajo tierra, lo que los hace menos explotables y accesibles para la exploración que cualquiera que se encuentre justo debajo de la superficie.

El descubrimiento también convierte a Valles Marineris en un objetivo aún más prometedor para futuras misiones de exploración humana en el planeta. Valles Marineris, el cañón más grande del Sistema Solar, es posiblemente el paisaje más espectacular de Marte, y una característica que a menudo se compara con el Gran Cañón de la Tierra, a pesar de ser algunos diez veces más largo y cinco veces más profundo.

“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 lo que le sucedió El agua que alguna vez fue mucho en Martey nos ayuda a buscar 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 bajo el programa ExoMars. El orbitador se unirá en 2022 por un rover europeo, Rosalind Franklin, y una plataforma de superficie rusa, Kazachok, y todos trabajarán juntos para entender si alguna vez ha existido vida en Marte.

Notas para editores

«La evidencia de abundancias de hidrógeno inusualmente altas en la parte central de Valles Marineris en Marte”Por I. Mitrofanov et al. se publica en la revista Ícaro.

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