Explicación al hielo inmóvil en los casquetes polares de Marte

En 1971, los datos de la sonda Mariner 9 detectaron por primera vez el hielo del polo sur de Marte, lo que desencadenó un debate de 50 años sobre si el hielo fluye o no.

Cada vez que surgía una interpretación de flujo, se descartaba rápidamente con nuevas observaciones. Durante 50 años, los investigadores han luchado por explicar este hielo inmóvil.

Ahora, un nuevo artículo dirigido por el científico principal del Instituto de Ciencias Planetarias (PSI) Isaac Smith tiene una respuesta: el hielo, que está hecho de capas de material variables, puede mantenerse en su lugar gracias a esas capas.

Las imágenes de alta resolución de los casquetes polares de Marte revelan estructuras complejas en capas. Estos casquetes tienen un espesor de entre 2 y 3 km y se extienden más de 1.000 kilómetros a lo largo de los polos marcianos. Estos casquetes polares están compuestos principalmente de hielo de agua. Debajo del hielo se encuentra un paisaje complejo que incluye pendientes pronunciadas y acantilados.

Los investigadores habían esperado que los flujos de hielo pudieran alcanzar velocidades de hasta 1 metro al año en estas regiones, e incluso las predicciones de flujo más modestas pronostican flujos de 10 centímetros por año. Esta tasa de movimiento sería visible en imágenes tomadas durante un corto período de tiempo por las misiones modernas, con su capacidad para resolver características tan pequeñas como 1,2 a 2,4 metros. El flujo de larga duración también debería ser visible en otras características como morrenas (o montones de escombros), depresiones en los acantilados helados y deformación de capas. Nada de esto se ve en ninguna ubicación en ninguno de los casquetes polares.

Dada la falta de observaciones que respalden el flujo de hielo, como lo expresa en un comunicado Smith, "entonces, la pregunta es, ¿por qué el hielo se mueve más lentamente de lo previsto y cómo de lento es? Tenemos un límite superior, así que probemos algunas hipótesis. En mi artículo, analicé cuatro hipótesis para ver si podían ralentizar el hielo".

Como las galletas oreo

En un nuevo artículo publicado en la revista Icarus, Smith realiza cálculos complejos para cuatro escenarios diferentes: 1) el hielo está demasiado frío para moverse, 2) las impurezas en el hielo lo ralentizan, 3) su mezcla homogénea de material ralentiza el flujo, 4) el hielo está dispuesto en capas de manera que lo ralentiza de manera única hasta un flujo inmensurable. Si bien las cuatro ideas sonaban posibles, los modelos matemáticos mostraron que en los primeros tres casos, el hielo todavía debería haberse movido de manera observable y haber dejado evidencia. Solo en el último modelo de paisaje en capas, el hielo estaba fijo en su lugar.

"Las capas son similares a las que se usan para hacer malvaviscos o galletas Oreo: capas rígidas con capas blandas en el medio. Si apilas suficientes galletas Oreo una encima de otra y presionas, habrá algo de flujo, pero no tanto como si tuvieras una mezcla de galletas Oreo troceadas", explica Smith. "El modelo de capas puede ralentizar las cosas en varios órdenes de magnitud, lo suficiente para que coincidan con los movimientos observados (o la falta de ellos)".

A medida que construimos modelos que nos permiten comprender la diversidad de glaciares en nuestro sistema solar, comenzamos a ver cómo la física puede ser la misma en todas partes, pero las condiciones locales específicas hacen que las cosas actúen de manera muy diferente. Es fácil imaginar a Marte como algo similar a la Tierra, y tal vez alguna vez lo fue, pero durante los últimos mil millones de años aproximadamente, Marte ha tenido un clima único y duro que deja características muy poco parecidas a las de la Tierra para que las estudiemos.

"Los investigadores, desde Percival Lowell, han estado considerando los casquetes polares de Marte. Lowell incluso consideró el hielo fluido y los canales para ayudar a las personas que viven en Marte", dice Smith, en referencia al trabajo de Lowell a fines del siglo XIX y principios del siglo XX.

"Necesitamos comprender los principios físicos básicos antes de poder decir mucho más sobre lo que está sucediendo en otros planetas. Esto es bastante esotérico, muy poca gente se interesa por la dinámica de las capas de hielo en otros planetas, pero a mucha más gente le interesa la historia del hielo en Marte. Sin el contexto adecuado, podemos estar equivocados durante décadas. Acertar significa saber qué procesos están activos y cuáles no. Creo que este artículo nos acerca mucho más a entender por qué el hielo en Marte se comporta de la manera en que lo hace sin moverse", añde.