Tecnología y ciencia
Científicos de la Universidad de Washington hallaron que el hielo marciano contiene solo un 3% de polvo, corrigiendo estimaciones previas.

Bajo la superficie polvorienta del polo norte de Marte, los investigadores han descubierto capas de hielo sorprendentemente limpias que podrían conservar un registro oculto de la historia climática dramática del planeta. Esta pureza sugiere que los depósitos congelados actúan como un archivo prístino del clima antiguo, atrapando polvo y gases atmosféricos de manera similar a cómo los anillos de los árboles registran las precipitaciones anuales en la Tierra.
A diferencia de la Tierra, que mantiene una postura relativamente estable gracias a la ancla gravitacional de su gran luna, Marte carece de esa estabilidad. El planeta rojo "oscila salvajemente", según Aditya Khuller, científico investigador de la Universidad de Washington. Al ser arrastrado únicamente por dos lunas diminutas, su eje se inclina hacia adelante y hacia atrás durante milenios, sometiendo al planeta a edades de hielo extremas que han dejado aproximadamente un tercio de su superficie enterrada bajo capas poco profundas de agua congelada.
Estudiar este hielo directamente presenta desafíos técnicos considerables. Este año se cumplen 50 años desde la primera misión exitosa de la NASA a Marte, un hito que subraya cuánto tiempo llevan los científicos intentando comprender el planeta desde su superficie. Sin embargo, alcanzar sus polos helados ha sido especialmente difícil: la NASA perdió el Mars Polar Lander cerca del polo sur en 1999, mientras que la misión Phoenix tuvo éxito en 2008, convirtiéndose en la primera en muestrear hielo directamente cerca del polo norte.
La mayor parte del hielo de agua alrededor del polo norte está oculta bajo una superficie polvorienta en lugar de estar expuesta. Ese polvo no solo oscurece el hielo, sino que altera la cantidad de luz solar que la superficie refleja hacia el espacio, afectando la velocidad con la que el hielo se calienta y vaporiza. "Sabemos que hay hielo de agua en el área circundante al polo norte de Marte, pero ha habido desacuerdos generalizados sobre qué tan polvoriento es ese hielo", declaró Khuller, científico investigador senior en el Laboratorio de Física Aplicada de la UW. "Si es más polvoriento, el hielo será más oscuro. Así como una camiseta oscura al sol te hace sentir más caliente, el hielo polvoriento se calienta y se vaporiza más rápido en Marte".
Los científicos han luchado para determinar ese contenido de polvo parcialmente porque los cálculos estándar mismos pueden haberlos llevado por mal camino. Hace varios años, Khuller notó una discrepancia en el método principal utilizado para analizar las propiedades físicas del hielo marciano. El enfoque había sido desarrollado originalmente para estudiar el suelo en la Luna, y cuando probó su precisión bajo condiciones terrestres, los resultados parecían inconsistentes.
Pari Mohan, quien se graduó recientemente de la Universidad de Washington con un título en geociencia, trabajó con Khuller para recalcular las propiedades del hielo utilizando una técnica diferente. Su enfoque fue adaptado de métodos desarrollados por Steve Warren, profesor emérito de ciencias de la tierra y del espacio en la UW, especializado en nieve y hielo. "Sus métodos habían sido utilizados con éxito para estudiar la nieve y el hielo en la Tierra durante décadas. Así que pensé que sería interesante adaptar estos métodos probados en la Tierra a Marte", dijo Khuller.
Utilizando observaciones de la misión Phoenix junto con mediciones de satélites orbitales, los investigadores llegaron a una estimación mucho menor para la cantidad de polvo mezclado en el hielo del polo norte. Los cálculos anteriores sugerían que la capa superior podría contener hasta un 25% de polvo por masa. El nuevo estudio, publicado el 8 de septiembre en npj Space Exploration, sitúa esa cifra más cerca del 3%.
Los cambios en el brillo a lo largo de las estaciones marcianas también revelaron cómo está organizado el polvo. En lugar de formar una sola masa uniformemente sucia, el polo norte parece apilado "como un sándwich de helado", con capas más polvorientas situadas entre bloques de hielo más limpio. Una capa relativamente polvorienta de escarcha se forma sobre la superficie cada invierno. Cuando llega el verano, esa capa estacional desaparece y expone hielo más antiguo y limpio debajo.
"Al mirar cómo cambiaba el brillo con el tiempo, descubrimos que hay una escarcha que se forma en el invierno y es más polvorienta. En el verano marciano desaparece, exponiendo hielo más limpio y antiguo", explicó Khuller.
Esas capas más antiguas podrían preservar evidencia de condiciones de hace miles de años, cuando los investigadores creen que el hielo se acumuló mediante nevadas. Cada capa enterrada podría contener pistas sobre cómo cambió el clima marciano mientras el planeta pasaba por sus ciclos dramáticos de edades de hielo.
La mezcla de polvo y hielo también puede afectar si alguna vez podrían formarse pequeños bolsillos de agua líquida debajo de la superficie. En investigaciones anteriores, Khuller y colegas propusieron que las capas más oscuras y polvorientas podrían absorber la luz solar y atrapar suficiente calor para derretir parte del hielo circundante. El polvo dentro de esos bolsillos también podría suministrar nutrientes, creando potencialmente ambientes que bacterias u otras formas primitivas de vida podrían habitar. Bolsillos similares de agua de deshielo poco profunda y polvorienta en el hielo de la Tierra pueden bullir de vida durante el verano. Cuando regresa el invierno, el agua se congela y los microbios se vuelven latentes hasta que llegan condiciones más cálidas.
"El hecho de que Marte y la Tierra tengan ambas estas capas similares de hielo de agua y polvo es interesante", dijo Khuller. "¿Por qué un planeta tiene vida y el otro no?". Khuller espera aplicar el análisis mejorado a otras partes de Marte, utilizando el hielo enterrado del planeta para construir un registro más claro de cómo ha cambiado su clima con el tiempo.



