Marte alguna vez fue un mundo húmedo. El registro geológico del Planeta Rojo muestra evidencia de agua fluyendo en la superficie, desde deltas de ríos hasta valles excavados por inundaciones repentinas masivas.

Pero un nuevo estudio muestra que no importa cuánta lluvia cayera sobre la superficie del antiguo Marte, muy poca se filtraba en un acuífero en las tierras altas del sur del planeta. Los resultados fueron publicados en la revista Icarus. . Los coautores del artículo son Mohammad Afzal Shadab, estudiante de doctorado de la Jackson School y los profesores Sean Gulick, Timothy Goudge y Marc Hesse.

Un estudiante de posgrado de la Universidad de Texas en Austin hizo el descubrimiento modelando la dinámica de recarga del agua subterránea para el acuífero utilizando una variedad de métodos, desde modelos informáticos hasta simples cálculos generales.

Sin importar el grado de complejidad, los resultados convergieron en la misma respuesta:una minúscula recarga de agua subterránea de 0,03 milímetros por año en promedio. Eso significa que dondequiera que cayera lluvia en el modelo, solo un promedio de 0,03 milímetros por año podría haber entrado en el acuífero y aun así producir las formas terrestres que quedan en el planeta hoy.

A modo de comparación, la tasa anual de recarga de agua subterránea de los acuíferos Trinity y Edwards-Trinity Plateau que suministran agua a San Antonio generalmente oscila entre 2,5 y 50 milímetros por año, o alrededor de 80 a 1.600 veces la tasa de recarga del acuífero marciano calculada por los investigadores.

Hay una variedad de razones potenciales para tasas de flujo de agua subterránea tan bajas, dijo el autor principal Eric Hiatt, estudiante de doctorado en la Escuela de Geociencias de Jackson. Cuando llovió, es posible que el agua haya atravesado en su mayor parte el paisaje marciano como escorrentía. O puede que simplemente no haya llovido mucho.

Estos hallazgos pueden ayudar a los científicos a limitar las condiciones climáticas capaces de producir lluvia en las primeras etapas de Marte. También sugieren un régimen hídrico muy diferente en el Planeta Rojo al que existe hoy en la Tierra.

"El hecho de que el agua subterránea no sea un proceso tan grande podría significar que otras cosas sí lo son", dijo Hiatt. "Podría magnificar la importancia de la escorrentía, o podría significar que simplemente no llovió tanto en Marte. Pero es fundamentalmente diferente de cómo pensamos sobre [el agua] en la Tierra".

Los modelos utilizados en el estudio funcionan simulando el flujo de agua subterránea en un entorno de "estado estable" donde la entrada y salida de agua hacia el acuífero están equilibradas. Luego, los científicos cambiaron los parámetros que afectan el flujo (por ejemplo, dónde cae la lluvia o la porosidad promedio de la roca) y observaron qué otras variables tendrían que cambiar para mantener el estado estable y qué tan plausibles son esas cargas.

Mientras que otros investigadores han simulado el flujo de agua subterránea en Marte utilizando técnicas similares, este modelo es el primero en incorporar la influencia de los océanos que existieron en la superficie de Marte hace más de tres mil millones de años en las cuencas de Hellas, Argyre y Borealis. P>

El estudio también incorpora datos topográficos modernos recopilados por satélites. El paisaje moderno, dijo Hiatt, aún conserva una de las características topográficas más antiguas e influyentes del planeta:una diferencia extrema de elevación entre el hemisferio norte (las tierras bajas) y el hemisferio sur (las tierras altas), conocida como la "gran dicotomía". /P>

La dicotomía preserva signos de surgencias pasadas de agua subterránea en las que el agua subterránea subió desde el acuífero hasta la superficie. Los investigadores utilizaron marcadores geológicos de estos eventos de surgencia pasados ​​para evaluar diferentes resultados del modelo.

A través de diferentes modelos, los investigadores encontraron que la tasa media de recarga de agua subterránea de 0,03 milímetros por año es la que más se acerca a lo que se sabe sobre el registro geológico.

La investigación no se trata sólo de comprender el pasado del Planeta Rojo. También tiene implicaciones para la futura exploración de Marte. Comprender el flujo de agua subterránea puede ayudar a saber dónde encontrar agua hoy, dijo Hiatt,

Ya sea que esté buscando signos de vida antigua, tratando de sustentar a los exploradores humanos o fabricando combustible para cohetes para regresar a la Tierra, es esencial saber dónde estaría probablemente el agua.

Más información: Eric Hiatt et al, Recarga limitada del acuífero de las tierras altas del sur en Marte temprano, Ícaro (2023). DOI:10.1016/j.icarus.2023.115774

Información de la revista: Ícaro

Proporcionado por la Universidad de Texas en Austin