La presencia de agua en Marte se investiga desde hace cientos de años. La geografía del planeta parece indicar fuertes accidentes que habrían sido producidos por el agua en tiempos pasados, en condiciones ambientales muy diferentes de las actuales. Hoy la atmósfera de Marte se estima que tiene un 0,01 % de agua en forma de vapor y se sabe que hay también agua helada en el subsuelo. La presión atmosférica marciana es muy inferior a la de la Tierra y la temperatura también; estas condiciones ambientales hacen que el ciclo del agua en Marte sea diferente al de la Tierra, puesto que esta pasa directamente de estado sólido a gaseoso y viceversa sin pasar por el estado líquido.
Reconstrucción del Oceano de Marte
La noción de agua en Marte precedió a la era espacial por cientos de años. Los primeros observadores, utilizando telescopios ópticos, asumieron correctamente que los casquetes y las nubes polares de color blanco eran indicadores de la presencia de agua. Estas observaciones, junto con el hecho de que Marte tiene un día de 24 horas, llevó al astrónomo William Herschel a declarar en 1784 que Marte probablemente ofrecería a sus hipotéticos habitantes «una situación en muchos aspectos similar a la nuestra».
A principios del siglo XX, la mayoría de los astrónomos reconocían que Marte era mucho más frío y seco que la Tierra. La presencia de océanos ya no se aceptaba, por lo que el paradigma cambió a una imagen de Marte como un planeta «moribundo» con solo una escasa cantidad de agua. Las áreas oscuras, que se podía ver como cambiaban estacionalmente, fueron consideradas entonces como extensiones de vegetación. La persona responsable de popularizar esta visión de Marte fue Percival Lowell (1855 – 1916), quien imaginó una raza de marcianos construyendo una red de canales para llevar agua desde los polos a los habitantes establecidos en el ecuador del planeta. A pesar de generar un tremendo entusiasmo público, las ideas de Lowell fueron rechazadas por la mayoría de los astrónomos. El consenso científico establecido por entonces es probablemente mejor resumido por el astrónomo inglés Edward Maunder (1851-1928), quien comparó el clima de Marte con «las condiciones sobre un pico de seis mil metros de altura en una isla del Ártico, donde solamente se podría esperar que sobreviviesen los líquenes».
Mientras tanto, muchos astrónomos estaban refinando la herramienta de la espectroscopia planetaria con la esperanza de determinar la composición de la atmósfera de Marte. Entre 1925 y 1943, Walter Adams y Theodore Dunham del Observatorio del Monte Wilson intentaron identificar el oxígeno y el vapor de agua en la atmósfera marciana, con resultados generalmente negativos. El único componente de la atmósfera marciana conocida con certeza fue el dióxido de carbono (CO2) identificado espectroscópicamente por Gerard Kuiper en 1947. El vapor de agua no fue detectado inequívocamente en Marte hasta 1963.
La composición de los casquetes polares de Marte, se había asumido que estaban formados por hielo de agua desde los tiempos de Cassini (1666). Sin embargo, esta idea fue cuestionada por algunos científicos en el siglo XIX, que pensaron en el hielo de CO2 debido a la baja temperatura total del planeta y a la apreciable carencia evidente de agua. Esta hipótesis fue confirmada teóricamente por Robert Leighton y Bruce Murray en 1966. Actualmente se sabe que los casquetes invernales en ambos polos se componen principalmente de hielo de CO2, pero que permanece una capa permanente (o perenne) de hielo de agua durante el verano en el Polo Norte. En el Polo Sur, un pequeño casquete de hielo de CO2 permanece durante el verano, pero esta capa también está cubierta por el hielo de agua.
La pieza final del rompecabezas del clima marciano fue proporcionada por el Mariner 4 en 1965. Las granuladas imágenes de televisión enviadas por la nave espacial mostraron una superficie dominada por cráteres de impacto, lo que implicaba que la superficie era muy antigua y no había experimentado el nivel de erosión y actividad tectónica presente en la Tierra. Poca erosión significaba que el agua líquida no había desempeñado probablemente un papel grande en la geomorfología del planeta durante miles de millones de años. Además, las variaciones en las señales de radio de la nave espacial a medida que pasaba detrás del planeta permitían a los científicos calcular la densidad de la atmósfera. Los resultados mostraron una presión atmosférica inferior al 1% de la tierra en al nivel del mar, excluía de forma efectiva la existencia de agua líquida, que rápidamente herviría o se congelaría a presiones tan bajas. Estos datos generaron una visión de Marte como un mundo muy parecido a la Luna, pero con una tenue atmósfera capaz de mover el polvo alrededor alrededor del planeta. Esta visión de Marte duraría casi otra década, hasta que el Mariner 9 mostró un Marte mucho más dinámico, con indicios de que el ambiente del pasado del planeta fue menos inclemente que el actual.
El 24 de enero de 2014, la NASA informó acerca de que los vehículos exploradores Curiosity y Opportunity estaban buscando evidencias de antigua vida en Marte, incluyendo indicios de una biosfera basada en microorganismos de nutrición autótrofa, quimiótrofa y/o litótrofa, así como la antigua presencia agua, incluyendo planicies lacustres (llanuras relacionadas con ríos antiguos o lagos) que puedieran haber sido habitables.
Durante muchos años se pensó que los restos observados de las inundaciones fueron causados por la liberación de un acúmulo de agua global, pero una investigación publicada en 2015 revela depósitos regionales de sedimentos y de hielo formados 450 millones de años antes de convertirse en flujos de agua. Así, «la deposición de sedimentos de los ríos y el derretimiento glacial rellenaron cañones gigantes en el fondo del antiguo océano primordial que había ocupado las tierras bajas del norte del planeta», y «fue el agua preservada en estos sedimentos de los cañones la que fue liberada más tarde formando grandes inundaciones, cuyos efectos pueden ser vistos hoy.»
Dos posibles océanos
La existencia de océanos en el Marte antiguo ya se ha sospechado antes y las características que recuerdan a las costas han sido identificadas con imágenes desde varias naves espaciales. Pero, aún así, sigue siendo un tema controvertido.
Por el momento, los científicos han propuesto dos posibles océanos: uno de hace 4.000 millones de años, cuando prevalecía un clima más cálido, y otro de 3.000 millones de años atrás cuando el hielo se fundió bajo la superficie después de un gran impacto y creó canales de salida que drenaban el agua hacia zonas de poca elevación.
“El instrumento MARSIS penetra profundamente en el suelo, dejando al descubierto los primeros 60-80 metros de subsuelo del planeta”, dice Kofman Wlodek, líder del equipo de radar en el IPAG. “A lo largo de toda esta profundidad, hemos visto evidencias de material sedimentario y de hielo”.
Los sedimentos revelados por MARSIS son áreas de baja reflectividad al radar. Estos sedimentos son normalmente materiales granulares de baja densidad que han sido erosionados por el agua y llevados por ella hasta su destino final.
Demasiado efímeros para formar vida
Este océano, sin embargo, habría sido temporal. En un millón de años o menos, según estimaciones Mouginot, el agua o se habría congelado allí mismo y conservado bajo tierra o se habría convertido en vapor y levantado poco a poco en la atmósfera.
“Yo no creo que pudiera haber quedado como un océano el tiempo suficiente como para llegar a formar vida”, explica el investigador. Con el fin de encontrar evidencia de vida, los astrobiólogos tendrán que buscar aún más atrás en la historia de Marte, cuando el agua líquida existió durante mucho más tiempo.
Sin embargo, este trabajo proporciona algunas de las mejores evidencias de que hubo alguna vez grandes cantidades de agua líquida en Marte y es una prueba más del papel del agua líquida en la historia geológica marciana. “Esto añade nuevas piezas de información para el rompecabezas, pero se mantiene la pregunta: ¿de dónde vino todo el agua?”, se pregunta Mouginot.
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