Los científicos saben desde hace mucho tiempo que el agua era abundante en el antiguo Marte, pero no ha habido consenso sobre si el agua líquida era común, o si estaba en gran parte congelado en hielo.

¿Era la temperatura lo suficientemente alta como para permitir que fluyera el agua? ¿Sucedió esto durante un período prolongado, o solo de vez en cuando? ¿Era la superficie un desierto o estaba helada? Las condiciones cálidas hacen que sea mucho más probable que la vida se haya desarrollado de forma independiente en la superficie del antiguo Marte. Ahora, una nueva comparación de los patrones de deposición de minerales en el planeta rojo con deposiciones similares en la Tierra da peso a la idea de que el primer Marte tuvo uno o más períodos largos dominados por tormentas de lluvia y agua corriente. con el agua luego helada.

Al presentar los hallazgos hoy en la Conferencia de Geoquímica Goldschmidt en Barcelona, La profesora Briony Horgan (Universidad de Purdue) dijo:"Sabemos que hubo períodos en los que la superficie de Marte estuvo congelada; sabemos que hubo períodos en los que el agua fluyó libremente. Pero no sabemos exactamente cuándo fueron esos períodos, y cuánto duraron. Nunca hemos enviado misiones no tripuladas a áreas de Marte que puedan mostrarnos estas primeras rocas, por lo que debemos utilizar la ciencia terrestre para comprender la geoquímica de lo que pudo haber sucedido allí.

Nuestro estudio de la meteorización en condiciones climáticas radicalmente diferentes, como las Cascadas de Oregón, Hawai, Islandia, y otros lugares de la Tierra, puede mostrarnos cómo el clima afecta el patrón de deposición de minerales, como vemos en Marte. Aquí en la tierra, encontramos depósitos de sílice en los glaciares que son característicos del deshielo del agua. En Marte, podemos identificar depósitos de sílice similares en áreas más jóvenes, pero también podemos ver áreas más antiguas que son similares a suelos profundos de climas cálidos en la Tierra. Esto nos lleva a creer que en Marte hace 3 a 4 mil millones de años, Tuvimos una tendencia lenta general de cálido a frío, con periodos de descongelación y congelación.

"Si esto es así, es importante en la búsqueda de una posible vida en Marte. Sabemos que los componentes básicos de la vida en la Tierra se desarrollaron muy poco después de la formación de la Tierra, y que el agua que fluye es esencial para el desarrollo de la vida. Así que la evidencia que teníamos temprano agua que fluye en Marte, aumentará las posibilidades de que la vida simple se haya desarrollado aproximadamente al mismo tiempo que lo hizo en la Tierra. Esperamos que la misión Mars 2020 pueda observar más de cerca estos minerales, y comenzar a responder exactamente qué condiciones existían cuando Marte aún era joven ".

El análisis de la geología de la superficie de Marte respalda una tendencia de un clima cálido a uno frío, pero los modelos climáticos en sí mismos no apoyan esto, debido al calor limitado que llega del joven sol. "Si nuestros hallazgos son correctos, entonces tenemos que seguir trabajando en los modelos climáticos de Marte, posiblemente para incluir algunos elementos químicos o geológicos, u otro proceso que podría haber calentado el joven planeta, "dijo Horgan.

El equipo de investigación comparó los datos de la Tierra con los minerales marcianos detectados mediante el espectrómetro CRISM de la NASA, actualmente orbitando Marte, que puede identificar de forma remota los productos químicos de la superficie donde alguna vez existió agua. También tomaron datos del Mars Curiosity Rover. El profesor Horgan es coinvestigador de la misión Mars 2020, que se lanzará en julio de 2020 y comenzará a explorar el cráter Jezero en febrero de 2021.

Comentando, El profesor Scott McLennan (Universidad de Stony Brook) dijo:"Lo que es especialmente emocionante de este trabajo es que utilizó procesos geológicos basados ​​en la Tierra bien entendidos de regiones que son buenos análogos de Marte. Los resultados no solo tienen sentido desde la perspectiva del desarrollo de modelos de evolución climática para Marte, sino que también demostraron un posible mecanismo para formando los componentes no cristalinos más interesantes, desconcertantes y no cristalinos que se han encontrado en todas las muestras analizadas hasta ahora por el rover Curiosity ". (El profesor McLennan no participó directamente en este trabajo; este es un comentario independiente).

Las redes de valles antiguos y los depósitos de lagos en Marte son una clara evidencia de que el agua líquida alguna vez fue abundante en la superficie. pero no se sabe si el clima era cálido y húmedo o frío y helado. Sugerimos que el registro mineralógico de Marte puede proporcionar nuevas limitaciones al paleoclima. Aquí informamos sobre una serie de estudios que utilizan muestras de terrenos análogos de Marte en la Tierra para comprender mejor los efectos del clima en la mineralogía de la meteorización. La meteorización en los entornos glaciares alpinos de las cascadas de Oregón es impulsada por el deshielo frecuente, y el agua y los sedimentos tienen tiempos de residencia bajos en el sistema glacial. Los abundantes productos de alteración en terrenos proglaciares incluyen revestimientos de sílice en el lecho de roca y silicatos poco cristalinos en sedimentos glaciales. Los resultados preliminares de los sedimentos máficos en los márgenes fríos de la capa de hielo antártica también muestran silicatos poco cristalinos, consistente con la meteorización por derretimiento transitorio. A diferencia de, los sedimentos de las zonas de base cálida muestran enriquecimientos en minerales arcillosos cristalinos, que hipotetizamos se forman debido a tiempos de residencia más largos bajo la capa de hielo.

Se observan tendencias similares en suelos máficos terrestres, desde minerales arcillosos cristalinos en suelos de clima cálido hasta fases poco cristalinas en suelos de clima frío. Se han identificado firmas de sílice desde la órbita de Marte en terrenos periglaciares amazónicos, y el rover Curiosity ha identificado materiales pobremente cristalinos ricos en sílice en sedimentos del lago Hesperian en el cráter Gale. Sugerimos que estas fases amorfas en Marte podrían haberse formado en climas fríos durante eventos de fusión puntuados. Sin embargo, las firmas de alteración de Noé más comunes son minerales de arcilla cristalina en estratigrafías de composición por zonas, para los cuales los análogos terrestres más cercanos son perfiles de meteorización profunda que solo se sabe que se forman bajo climas persistentes dominados por lluvias. Estas observaciones sugieren al menos un óptimo climático de larga duración en el Noé, pero será necesario un análisis in situ de los sedimentos detríticos de Noé para Marte 2020 para determinar si prevalecieron las condiciones heladas.