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Nueva evidencia de agua líquida debajo de la capa de hielo del polo sur de Marte

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Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Cambridge, utilizaron mediciones de altímetro láser de naves espaciales de la forma de la superficie superior de la capa de hielo para identificar patrones sutiles en su altura. Luego demostraron que estos patrones coinciden con las predicciones del modelo de computadora sobre cómo un cuerpo de agua debajo de la capa de hielo afectaría a la superficie.

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Sus resultados concuerdan con las mediciones de radar de penetración de hielo anteriores que se interpretaron originalmente para mostrar un área potencial de agua líquida debajo del hielo. Ha habido debate sobre la interpretación del agua líquida solo a partir de los datos del radar, y algunos estudios sugieren que la señal del radar no se debe al agua líquida.

los resultadospublicado en la revista Naturaleza Astronomíaproporciona la primera línea de evidencia independiente, utilizando datos distintos al radar, de que hay agua líquida debajo de la capa de hielo del polo sur de Marte.

“La combinación de la nueva evidencia topográfica, los resultados de nuestro modelo de computadora y los datos del radar hacen que sea mucho más probable que al menos un área de agua líquida subglacial exista en Marte hoy, y que Marte aún debe estar geotérmicamente activo para mantener la actividad geotérmica. agua debajo del líquido de la capa de hielo,” dijo Profesor Neil Arnold del Instituto de Investigación Scott Polar de Cambridge, quien dirigió la investigación.

Marte en Ls 211°: Región Polar Sur.  Crédito: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Marte en Ls 211°: Región Polar Sur. Crédito: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Al igual que la Tierra, Marte tiene gruesos casquetes de hielo de agua en ambos polos, aproximadamente equivalentes en volumen combinado a la capa de hielo de Groenlandia. Sin embargo, a diferencia de las capas de hielo de la Tierra, que están sustentadas por canales llenos de agua e incluso grandes lagos subglaciales, hasta hace poco se pensaba que los casquetes polares de Marte estaban congelados hasta sus lechos debido al frío clima marciano.

En 2018, la evidencia del satélite Mars Express de la Agencia Espacial Europea desafió esta suposición. El satélite tiene un radar de penetración de hielo llamado MARSIS, que puede ver a través de la capa de hielo del sur de Marte. Reveló un área en la base del hielo que reflejaba fuertemente la señal del radar, que se interpretó como un área de agua líquida debajo de la capa de hielo.

Sin embargo, estudios posteriores sugirieron que otros tipos de materiales secos, que existen en otras partes de Marte, podrían producir patrones de reflectancia similares si existieran debajo de la capa de hielo. Dadas las condiciones climáticas frías, el agua líquida debajo de la capa de hielo requeriría una fuente de calor adicional, como el calor geotérmico del interior del planeta, a niveles superiores a los esperados para el Marte actual. Esto dejó la confirmación de la existencia de este lago en espera de otra línea de evidencia independiente.

En la Tierra, los lagos subglaciales afectan la forma de la capa de hielo suprayacente: su topografía superficial. El agua de los lagos subglaciales reduce la fricción entre la capa de hielo y su lecho, lo que afecta la velocidad del flujo de hielo por gravedad. Esto, a su vez, afecta la forma de la superficie de la capa de hielo sobre el lago, a menudo creando una depresión en la superficie del hielo seguida de un área elevada más abajo.

El equipo, que también incluía investigadores de la Universidad de Sheffield, la Universidad de Nantes, el University College de Dublín y la Open University, utilizó una variedad de técnicas para examinar los datos del satélite Mars Global Surveyor de la NASA sobre la topografía de la superficie de la parte de El casquete polar sur de Marte donde se identificó la señal del radar.

Su análisis reveló una ondulación superficial de 10 a 15 kilómetros de largo que comprende una depresión y un área elevada correspondiente, las cuales se desvían de la superficie de hielo circundante en varios metros. Esto es similar en escala a las ondulaciones sobre los lagos subglaciales aquí en la Tierra.

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Luego, el equipo probó si la ondulación observada en la superficie del hielo podría explicarse por el agua líquida en el lecho. Ejecutaron simulaciones de modelos informáticos de flujo de hielo, adaptadas a condiciones específicas en Marte. Luego insertaron un parche de fricción de cama reducida en la capa de hielo simulada donde el agua, si está presente, permitiría que el hielo se deslice y se acelere. También variaron la cantidad de calor geotérmico procedente del interior del planeta. Estos experimentos generaron ondulaciones en la superficie de hielo simulada que eran similares en tamaño y forma a las que el equipo observó en la superficie de la capa de hielo real.

La similitud entre la ondulación topográfica producida por el modelo y las observaciones reales de la nave espacial, junto con la evidencia anterior de radar de penetración de hielo, sugieren que hay una acumulación de agua líquida debajo del casquete polar sur de Marte, y que la actividad magmática ocurrió hace relativamente poco tiempo en el subsuperficie de Marte para permitir el calentamiento geotérmico mejorado necesario para mantener el agua en estado líquido.

“La calidad de los datos que regresan de Marte, tanto de los satélites orbitales como de los módulos de aterrizaje, es tal que podemos usarlos para responder preguntas realmente difíciles sobre las condiciones en, e incluso debajo de la superficie del planeta, usando las mismas técnicas que también usamos en Tierra”, dijo Arnold. “Es emocionante usar estas técnicas para descubrir cosas sobre planetas que no sean el nuestro..”

Fuente: Universidad de Cambridge






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