Hace miles de millones de años, según la evidencia geológica, abundante agua fluyó a través de Marte y se acumuló en charcos, lagos y océanos profundos. Una nueva investigación financiada por la NASA muestra que una cantidad sustancial de su agua, entre el 30 y el 99%, está atrapada dentro de minerales en la corteza del planeta, desafiando la teoría actual de que debido a la baja gravedad del Planeta Rojo, su agua escapó al espacio.

Se pensaba que el antiguo Marte tenía suficiente agua para haber cubierto todo el planeta en un océano de aproximadamente 100 a 1500 metros de profundidad, un volumen aproximadamente equivalente a la mitad del Océano Atlántico de la Tierra. Si bien es innegable que parte de esta agua desapareció de Marte a través de un escape atmosférico, los nuevos hallazgos, publicados en el último número de Science, concluyen que no explica la mayor parte de su pérdida de agua. Los resultados fueron presentados en la 52ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria.

Usando una gran cantidad de datos de misiones cruzadas archivados en el Sistema de Datos Planetarios (PDS) de la NASA, el equipo de investigación integró datos de múltiples misiones del Programa de Exploración de Marte de la NASA y trabajo de laboratorio de meteoritos. Específicamente, el equipo estudió la cantidad de agua en el Planeta Rojo a lo largo del tiempo en todas sus formas (vapor, líquido y hielo) y la composición química de la atmósfera y la corteza actuales del planeta, observando en particular la proporción de deuterio a hidrógeno ( D/H).

Si bien el agua está compuesta de hidrógeno y oxígeno, no todos los átomos de hidrógeno son iguales. La gran mayoría de los átomos de hidrógeno tienen solo un protón dentro del núcleo atómico, mientras que una pequeña fracción (alrededor del 0.02%) existe como deuterio, o el llamado hidrógeno "pesado", que tiene un protón y un neutrón. El hidrógeno más ligero escapa de la gravedad del planeta al espacio mucho más fácilmente que su homólogo más denso. Debido a esto, la pérdida de agua de un planeta a través de la atmósfera superior dejaría un signo revelador sobre la proporción de deuterio a hidrógeno en la atmósfera del planeta: quedaría una gran cantidad de deuterio.

Sin embargo, la pérdida de agua únicamente a través de la atmósfera no puede explicar tanto la señal de deuterio a hidrógeno observada en la atmósfera marciana como las grandes cantidades de agua en el pasado. En cambio, el estudio propone que una combinación de dos mecanismos, la retención de agua en minerales en la corteza del planeta y la pérdida de agua a la atmósfera, puede explicar la señal de deuterio a hidrógeno observada dentro de la atmósfera marciana.

Cuando el agua interactúa con la roca, la meteorización química forma arcillas y otros minerales hidratados que contienen agua como parte de su estructura mineral. Este proceso ocurre tanto en la Tierra como en Marte. En la Tierra, la corteza vieja se funde continuamente en el manto y forma una nueva corteza en los límites de las placas, reciclando el agua y otras moléculas de regreso a la atmósfera a través del vulcanismo. Marte, sin embargo, no tiene placas tectónicas, por lo que el "secado" de la superficie, una vez que ocurre, es permanente.

"Los materiales hidratados en nuestro propio planeta se reciclan continuamente a través de la tectónica de placas," dijo Michael Meyer, científico principal del Programa de Exploración de Marte de la NASA en la sede de la agencia en Washington. "Debido a que tenemos mediciones de varias naves espaciales, podemos ver que Marte no se recicla, por lo que el agua ahora está encerrada en la corteza o se ha perdido en el espacio."

Un objetivo clave de la misión Mars 2020 del rover Perseverance de la NASA en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar muestras de rocas y regolitos marcianos (roca y polvo rotos), que serán devueltas a la Tierra a través del programa Mars Sample Return, que permitirá el muy esperado examen adicional de estas hipótesis sobre los impulsores del cambio climático de Marte. Comprender la evolución del entorno marciano es un contexto importante para comprender los resultados de los análisis de las muestras devueltas, así como comprender cómo cambia la habitabilidad con el tiempo en los planetas rocosos.