Ríos fantasma y lagos ocultos: la larga búsqueda de agua en Marte

La proeza de enviar humanos a Marte está en marcha: el presidente estadounidense Donald Trump habló de ello en su discurso de investidura de este año. Esta empresa épica podría ayudar a responder preguntas fundamentales sobre el Planeta Rojo, incluida la más importante de todas: ¿Hubo vida en Marte —y la sigue habiendo—?

Una de las interrogantes centrales es la existencia de agua líquida en el planeta. Es indiscutible que hubo agua en Marte, pero cuánta y por qué es objeto de debate. Más controvertido aún es saber si aún hoy puede haber agua líquida en algún lugar de Marte.

Bruce Jakosky, científico planetario de la Universidad de Colorado en Boulder, lleva casi 50 años estudiando Marte desde su interior profundo hasta su superficie: colaboró en la misión Viking de 1976 como estudiante universitario y ha participado en otros proyectos de la NASA en Marte desde entonces. Knowable Magazine habló con él sobre la búsqueda de agua en Marte, tema sobre el que ha escrito para el Annual Review of Earth and Planetary Sciences.

Esta entrevista ha sido editada para lograr mayor claridad.

¿Cómo ha cambiado con el tiempo la idea del agua en Marte?

Hacia finales del siglo pasado, el astrónomo Percival Lowell hizo un análisis que sugería que había canales en Marte que debían haber sido creados por seres inteligentes. Ocupó la portada del New York Times hablando no de si había canales y de si había seres inteligentes, sino de cómo podrían ser y de cómo podríamos comunicarnos con ellos. Era una época muy diferente.

Sus ideas nunca fueron aceptadas por la comunidad astronómica; siempre se pensó que era un truco del ojo que conectaba cosas y hacía parecer que había líneas rectas en Marte. Cuando por fin enviamos naves espaciales a Marte, no vimos ningún elemento que coincidiera con su mapa de canales.

A partir de los años cuarenta, los astrónomos pudieron realizar mediciones que empezaron a informarnos sobre la naturaleza real del entorno de Marte. Cuando la primera nave espacial voló cerca de Marte en 1965, determinamos que la presión atmosférica era solo de media docena de milibares, y la temperatura media era de 50 grados Celsius bajo cero. Eso demostró que el agua líquida no podía ser estable; si se ponía un balde de agua ahí fuera, tardaría un rato, pero se congelaría o se evaporaría.

Esos fueron los últimos clavos en el ataúd para la idea de que aún pudiera ser un planeta cálido y húmedo. Pero eso no acabó con la posibilidad de vida marciana.

Las misiones a Marte no han encontrado canales construidos por alienígenas. Pero sí han encontrado muchas otras características que parecen haber sido esculpidas por agua líquida. Hace poco se publicaron titulares que afirmaban que las imágenes tomadas por el rover Curiosity en 2022 mostraban ondulaciones de antiguos lagos sin hielo; más recientemente se publicaron noticias sobre indicios de sedimentos costeros de un antiguo océano.

Las pruebas de la existencia de agua líquida entre hace 4.300 y 3.500 millones de años son ya absolutamente convincentes. Hemos observado abundantes pruebas de la existencia de antiguos lagos en cráteres de impacto —creo que ya se cuentan por centenares—. La prueba más convincente está en el cráter Jezero: donde agua entró en el lago y depositó un delta, un abanico de sedimentos que habían sido arrastrados por el agua.

También vemos indicios de glaciares en la cima de las montañas y redes de valles que parecen sistemas de afluentes fluviales. Y vemos indicios de que el agua surgió del interior de la corteza en canales de inundación catastróficos. Liberaron mucha agua. También hay minerales en Marte que habrían necesitado agua para formarse.

¿Cómo era Marte entonces, hace 3.000 o 4.000 millones de años?

Las temperaturas deben haber sido lo suficientemente cálidas como para permitir el agua líquida. Pero no sabemos exactamente cuánto. Y no sabemos por qué estaba más caliente. Pero aparte de eso, lo tenemos todo bajo control (risas).

Sin duda necesitamos un gas de efecto invernadero para calentar un planeta, y el dióxido de carbono es un gran gas de efecto invernadero, por lo que pensamos que entonces debía haber más dióxido de carbono. Pero el Sol era un 30 % más débil hace 4.000 millones de años, y en nuestros modelos de computadora no se puede poner suficiente dióxido de carbono en la atmósfera para elevar la temperatura lo suficiente. Así que se necesita otro gas de efecto invernadero para tenerlo en cuenta en la simulación. Estamos en la fase de “elijamos un gas y preguntemos cuánto necesitamos, y luego preguntemos: ‘¿Es posible?’”.

Además, la inclinación del eje polar de Marte cambia con el tiempo. ¿Qué le hizo eso al clima? No lo sabemos.

En total, ¿cuánta agua ha habido en Marte?

Mi artículo de 2024 calcula que, si se tomara toda el agua que ha existido en Marte y se extendiera, se podría recubrir el planeta con una capa uniforme de entre 380 y 1.970 metros de espesor. En la Tierra, a modo de comparación, el mismo tipo de inventario sería una capa de 1.400 metros de espesor. No es una comparación totalmente justa: para Marte, es toda el agua de todos los tiempos sumada, no estaba toda en la superficie al mismo tiempo. En la Tierra, la mayor parte está en el océano todavía hoy.

Hace mucho tiempo, Marte era mucho más húmedo que ahora. Pero incluso en su época más húmeda, la superficie marciana era probablemente muy seca: en estas redes de valles con canales de escorrentía, el número de canales por kilómetro cuadrado es similar al de algunas de las zonas más secas de la Tierra, como el Sahara.

Y hoy, ¿cuánta agua hay en Marte?

Hay una cantidad significativa de agua presente en forma de hielo. En los polos, los orbitadores han visto hielo de varios kilómetros de espesor; podemos decir que es agua gracias a los espectrómetros, y podemos ver la estructura desde el radar. Si extendiéramos ese hielo por todo el planeta, formaría una capa de unos 20 a 30 metros de espesor. También hay hielo en latitudes medias.

Hay trazas de vapor de agua en la atmósfera, órdenes de magnitud menores que en la Tierra. Pero puede formar nubes que afectan la temperatura, que afecta al clima. Hay un ciclo del agua robusto: puede nevar, pero hace demasiado frío para llover.

La mayor incertidumbre es si hay agua en las profundidades de la corteza. Creemos que debería haber agua allí porque se habría filtrado a la corteza desde un entorno húmedo primitivo (esto también ocurrió en la Tierra). Podemos estimar la cantidad de agua que podría haber allí —podría ser hasta la mitad del inventario total de agua marciana. Pero no sabemos si está ahí—.

¿Adónde ha ido a parar el agua?

Toda el agua de los grandes canales de desagüe desembocó en un punto de las tierras bajas septentrionales, formando un gran lago —qué le ocurrió, aún no está claro. ¿Se evaporó o se congeló y quedó cubierto por la suciedad y el polvo? No lo sabemos—.

Gran parte del agua que había en Marte hace miles de millones de años se ha incorporado a los minerales. Y hemos calculado que gran parte del agua antigua —de al menos 110 metros de espesor si la extendiéramos por todo el planeta— se ha perdido en el espacio.

¿Por qué se perdió tanta agua en el espacio?

Solíamos pensar que la principal fuerza motriz era que Marte perdía su campo magnético y esto provocaba una pérdida de su atmósfera, lo que permitía que se desprendiera agua. Ahora sabemos que es mucho más complicado. Todavía estamos intentando resolverlo.

¿Existe actualmente agua líquida en algún lugar de Marte?

Esa es la pregunta del millón de dólares. En latitudes medias y bajas, creemos que hay trazas de líquido en la tierra, estabilizadas por minerales. Con el módulo de aterrizaje Phoenix, en los años noventa, vimos gotitas de agua levantadas por el aterrizaje. Sin embargo, la cantidad de agua es inferior a la necesaria para la vida en la Tierra.

Podría haber salmueras subterráneas. Pero dadas las bajas temperaturas, se requiere mucha sal, y una composición muy específica de sal, para tener agua líquida estable en la superficie. Como no la hemos detectado, no sabemos cómo podría ser.

Hay una larga discusión desde hace varios años sobre si han detectado capas de agua líquida bajo el casquete polar sur. Se trata del instrumento de radar europeo, y su interpretación era que, a un kilómetro de profundidad, debe haber una capa de agua líquida. Pero eso ha sido objeto de mucho debate, así que no estoy dispuesto a aceptarlo todavía.

También hemos observado rasgos denominados líneas de pendiente recurrentes: depósitos que parecen rayas oscuras que parecen crecer y extenderse cuesta abajo. Los orbitadores han tomado fotos antes y después de su crecimiento. Es posible que se alimenten de aguas subterráneas que suben rápidamente, o de un poco de hielo derretido durante el verano que lubrica el flujo. Pero aún no se acepta un origen hídrico de esos rasgos. Podrían ser avalanchas secas. Hemos visto muchas cosas en Marte, y en otros planetas, que no tienen buenos análogos en la Tierra.

Si quisiera buscar agua líquida, ¿dónde la buscaría y cómo?

Si quisiera buscar mayores cantidades de agua líquida cerca de la superficie, buscaría vulcanismo reciente; podríamos encontrar fuentes hidrotermales. Sabemos que el vulcanismo ha estado activo hasta épocas geológicamente recientes, es decir, los últimos millones de años. No hemos visto vulcanismo activo, pero eso no significa que no esté ahí.

En la corteza, a 2 o 3 kilómetros de profundidad, el calentamiento geotérmico elevaría la temperatura por encima del punto de fusión del hielo. Puede que se encuentre en espacios porosos de micras o milímetros de diámetro, pero aun así podría sumar una cantidad significativa de agua.

Se podría hacer un sondeo electromagnético, como el que se utiliza para detectar agua líquida en la Tierra. Si se coloca un vehículo explorador en el suelo, se hace un bucle y se tiende un cable eléctrico a lo largo de un kilómetro o un par de kilómetros, se podría detectar agua líquida profunda. Sé que la gente está pensando en ello, pero todavía no ha habido oportunidad de proponer una misión así.

Hay pruebas de vida en la Tierra desde hace 4.000 millones de años. Entonces, ¿qué probabilidades hay de que Marte también tuviera vida?

Esa es la cuestión. El antiguo Marte cumple los requisitos ambientales para la vida: agua líquida; acceso a elementos “biogénicos” como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y una docena más (que siguen ahí hoy en día); y una fuente de energía procedente de reacciones químicas. Marte tenía todo eso.

¿Cuál es mi apuesta? O había o no había, así que debe ser 50/50 (risas). Me niego a hacer conjeturas. Marte cumple los requisitos. Podría tener vida. La única manera de saberlo es yendo allí y buscando de verdad.

¿Qué se ha descubierto hasta ahora en la búsqueda de vida en Marte?

Lo intentamos dos veces con los módulos de aterrizaje Viking en los años setenta. En retrospectiva, esos experimentos fueron mal concebidos. Básicamente se basaban en: tomemos una muestra de tierra y añadámosle agua líquida y nutrientes orgánicos y veamos si obtenemos reacciones químicas indicativas de vida.

Tuvieron indicios de resultados positivos, pero fue complicado y, al final, el consenso, la opinión mayoritaria, es que no detectó vida.

Pero hoy sabemos que el 99,99 % de los microbios no se pueden cultivar en el laboratorio porque los hemos sacado de su entorno y les falta algo, simplemente no podemos conseguir que crezcan. Entonces, ¿cuáles son las probabilidades de que podamos ir a Marte, echar una muestra aleatoria de moléculas orgánicas y cultivar algún organismo? Creo que es muy improbable.

El meteorito Allen Hills, recogido en la Antártida, procedía de Marte. En los años noventa, un grupo del Centro Espacial Johnson propuso la idea de que en la roca había pruebas de vida. Eso ya no se considera convincente, pero hemos aprendido mucho sobre cómo buscar vida.

¿Qué lo convencería a usted?

Se necesitan múltiples mediciones que apunten, por diferentes medios, a la presencia de vida. Así que, para la vida antigua, si encontráramos fósiles morfológicos y moléculas orgánicas y pruebas isotópicas que sugirieran vida, sería bastante convincente. En cuanto a la vida actual, si pudiéramos identificar organismos realmente diferentes de los terrestres, sabríamos que no se trata de contaminación, que no la trajimos accidentalmente a Marte desde la Tierra.

A diferencia de la Luna, la humanidad aún no ha traído muestras de Marte. ¿Cuál es el plan?

Está previsto que el rover Perseverance recoja muestras y las traiga para estudiarlas. Hemos enviado el rover a un lugar donde sabemos que había agua líquida.

Es una misión complicada. Perseverance está recogiendo muestras, en tubos de la longitud de un cigarrillo y un centímetro de ancho, y dejándolas en la superficie en lugares bien marcados. Luego enviaremos una nave espacial que las recogerá, las pondrá en un contenedor del tamaño de una pelota de voleibol, lo colocará en un vehículo de ascenso a Marte y lo pondrá en órbita. A continuación, otra nave orbitará el planeta, recogerá el balón y lo traerá de vuelta a la Tierra, pero no antes de 2030.

China también está planeando lo que se llama una muestra de agarre, en la que aterrizan, recogen algo, tal vez una roca, la meten en un cohete y la envían de vuelta.

Desde 1965 se han realizado con éxito más de 20 misiones a Marte, incluidos sobrevuelos, orbitadores y módulos de aterrizaje por parte de muchos países. Usted fue el investigador principal de la misión MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA, que lleva orbitando Marte desde 2014. ¿Cuál ha sido su principal logro?

MAVEN es la única nave espacial que se dedicó a comprender la atmósfera superior y la expulsión de gases al espacio. Tuvo mucho éxito, pero aún no lo sabemos todo. Imagínense intentar comprender la historia de la Tierra a partir de un puñado de misiones, sin el beneficio de cientos de años de estudios sobre el terreno.

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¿Cuáles son las próximas misiones a Marte más interesantes?

Solo conozco dos misiones futuras. Escapade, de la NASA, es una pequeña misión orbital que podría lanzarse a finales de este año. Observará la atmósfera superior como complemento de MAVEN.

La segunda es Rosalind Franklin. Se trataba de una colaboración conjunta entre la ESA y Rusia, que en un principio iba a lanzarse en 2020, pero luego se retrasó hasta finales de 2022. Después de que los rusos invadieran Ucrania ese año, la Agencia Espacial Europea se retiró de esa colaboración. Retiraron todo el hardware ruso de la nave espacial y tuvieron que retrasar la fecha de lanzamiento hasta 2028, o después.

Es un módulo de aterrizaje y un vehículo explorador. Lo más importante que va a hacer, y que no se ha hecho antes, es perforar dos metros por debajo de la superficie. A esa profundidad, las moléculas orgánicas estarán protegidas de los rayos cósmicos galácticos y de las partículas solares.

¿Deberíamos enviar personas a Marte?

Creo que, científicamente, es imprescindible. Pueden hacer mucho más, mucho más rápido que las naves espaciales robotizadas.

La ciencia no es el único motivo. Otra razón es el prestigio nacional. Una tercera razón es conseguir que la gente se interese por las carreras STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas).

Es factible. Pero es muy difícil, y no es barato. Las cifras mínimas creíbles son de 100.000 millones de dólares. Elon Musk habla de poder enviar gente en cuatro años. Creo que eso ignora muchos de los problemas, como el soporte vital, mantener a la gente viva durante los tres años que dura un viaje de ida y vuelta, y fabricar suficiente combustible para volver. Apuesto a que faltan entre 10 y 15 años para poder enviar personas.

Elon Musk ha dicho: abandonemos la Luna y vayamos directamente a Marte. No sé qué va a hacer el presidente Trump.

Artículo traducido por Debbie Ponchner