Ciclos climáticos dramáticos en Marte temprano, desencadenado por la acumulación de gases de efecto invernadero, puede ser la clave para comprender cómo el agua líquida dejó su marca en la superficie del planeta, según un equipo de científicos planetarios.

Los científicos han debatido durante mucho tiempo cómo los profundos cañones y las extensas redes de valles, como los que fueron tallados por el agua corriente durante millones de años en la Tierra, podrían formarse en Marte hace unos 3.800 millones de años. una vez que muchos creen que el planeta se congeló.

Los investigadores sugieren que un Marte temprano cubierto de glaciares podría haber experimentado largos períodos cálidos, con una duración de hasta 10 millones de años a la vez, causado por una atmósfera espesa de dióxido de carbono e hidrógeno.

El equipo, que publicó sus hallazgos hoy (1 de diciembre) en la revista Cartas de ciencia terrestre y planetaria , descubrió que los ciclos de calentamiento habrían durado lo suficiente, y produjo suficiente agua, para crear las características.

Con la hipótesis del ciclismo, obtienes estos largos períodos de calor que te dan el tiempo suficiente para formar todas las diferentes redes de valles marcianos, "dijo Natasha Batalha, estudiante graduado, astronomía y astrofísica, Penn State.

Estudios anteriores sugirieron que los impactos de asteroides podrían haber calentado el planeta, creando atmósferas de vapor que conducían a la lluvia. Pero esos períodos cálidos tendrían duraciones mucho más cortas y lucharían por producir suficiente agua, dijeron los investigadores.

"Creemos que Marte tuvo que estar caliente durante millones a decenas de millones de años, y la hipótesis del impacto puede mantenerlo caliente durante miles de años, "dijo Jim Kasting, Evan Pugh Profesor de geociencias, Penn State, y coautor del artículo. "En términos de agua, necesitamos millones de metros de lluvia, y ellos (estudios previos) pueden llegar a cientos de metros ".

Kasting dijo que los valles en la superficie marciana son similares en ancho al Cañón del Río Colorado. Los científicos estiman que el río Colorado tardó 16 millones de años, hinchado estacionalmente a medida que la nieve se derrite en las Montañas Rocosas, para tallar el cercano Gran Cañón.

Usando modelos climáticos, el equipo mostró que los períodos de calentamiento, causados ​​cuando los gases de efecto invernadero alcanzaron un cierto punto de inflexión, duraron millones de años en Marte. Con la elección correcta de parámetros, estos períodos cálidos pueden durar hasta 10 millones de años.

Según los investigadores, gases de efecto invernadero acumulados en la atmósfera gradualmente, eructados por erupciones volcánicas, liberado al enfriar el magma en la superficie o al filtrarse desde la corteza del planeta.

La lluvia elimina naturalmente parte de esto de la atmósfera cuando cae, almacenar algo de carbono en el suelo a través de un proceso llamado meteorización química. Pero debido a que el primer Marte era frío, llovió menos y este proceso no pudo continuar, dijeron los investigadores.

"Marte se encuentra en esta precaria posición en el borde exterior de la zona habitable, ", Dijo Batalha." Está recibiendo menos flujo solar, entonces comienzas en un estado glaciar. Hay desgasificación volcánica, pero porque tienes mas frio, no se obtiene la misma deposición de carbono en la superficie del planeta. En lugar de, obtienes esta acumulación atmosférica y la temperatura de tu planeta comienza a subir lentamente ".

A medida que el planeta se calentaba la meteorización química eventualmente ocurriría más rápido de lo que los volcanes podrían devolver gases a la atmósfera, y el planeta empezaría a enfriarse, marcando el comienzo de otra edad de hielo.

Para que la teoría funcione, Los científicos dijeron que se necesitan más estudios para determinar si se podría haber producido suficiente dióxido de carbono e hidrógeno en el planeta.

"Estaríamos bien si los primeros Marte tuvieran placas tectónicas como la Tierra en la actualidad, "Dijo Kasting." Entonces funciona. Pero ese es un gran debate. Mucha gente no cree que Marte lo haya tenido nunca ".

Batalha dijo que las altas cantidades de dióxido de carbono en la atmósfera habrían provocado una lluvia muy ácida, que habría disuelto rocas carbonatadas en la superficie y las habría depositado en el subsuelo.

"Entonces, si la próxima misión a Marte pudiera profundizar más, es posible que pueda descubrir estos diferentes carbonatos, ", dijo." Eso sería una especie de pistola humeante para el dióxido de carbono ".