Hacen un mapa del hielo de agua en Marte

El mapa podría ayudar a la NASA a decidir dónde deberían aterrizar los primeros astronautas en el Planeta Rojo. Cuanta más agua esté disponible, menos misiones tendrán que llevar.

El hielo enterrado será un recurso vital para las primeras personas que pisen Marte, sirviendo como agua potable y un ingrediente clave para el combustible de cohetes. Pero también sería un objetivo científico importante: los astronautas o robots podrían algún día perforar núcleos de hielo como lo hacen los científicos en la Tierra, descubriendo la historia climática de Marte y explorando hábitats potenciales para la vida microbiana.

La necesidad de buscar hielo subterráneo surge porque el agua líquida no es estable en la superficie marciana: la atmósfera es tan delgada que el agua se vaporiza inmediatamente. Hay mucho hielo en los polos marcianos, en su mayoría hecho de agua, aunque también se puede encontrar dióxido de carbono o hielo seco, pero esas regiones son demasiado frías para que los astronautas sobrevivan por mucho tiempo.

Ahí es donde entra en juego el proyecto de Mapeo del Hielo del Agua Subsuperficial financiado por la NASA. SWIM, como se le conoce, lanzó recientemente su cuarto conjunto de mapas, el más detallado desde que comenzó el proyecto en 2017.

Dirigido por el Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, y administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, SWIM reúne datos de varias misiones de la NASA, incluido el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Odyssey 2001 y el ahora inactivo Mars Global Surveyor. Utilizando una combinación de conjuntos de datos, los científicos han identificado los lugares más probables para encontrar hielo marciano al que podrían acceder desde la superficie futuras misiones.

Los instrumentos de estas naves espaciales han detectado lo que parecen masas de agua congelada en el subsuelo a lo largo de las latitudes medias de Marte. Las latitudes medias del norte son especialmente atractivas porque tienen una atmósfera más gruesa que la mayoría de las otras regiones del planeta, lo que facilita la reducción de la velocidad de una nave espacial que desciende. Los lugares ideales para el aterrizaje de astronautas serían un punto óptimo en el extremo sur de esta región, lo suficientemente al norte para que haya hielo, pero lo suficientemente cerca del ecuador para garantizar las temperaturas más cálidas posibles para los astronautas en una región helada.

"Si envías humanos a Marte, quieres llevarlos lo más cerca posible del ecuador", dijo Sydney Do, gerente del proyecto SWIM del JPL. "Cuanta menos energía tengas que gastar en mantener calientes a los astronautas y su equipo de apoyo, más tendrás para otras cosas que necesitarán".

Construyendo un mejor mapa

Las iteraciones anteriores del mapa se basaron en generadores de imágenes de menor resolución, radares, cartógrafos térmicos y espectrómetros, todos los cuales pueden insinuar hielo enterrado pero no pueden confirmar directamente su presencia o cantidad. Para este último mapa de SWIM, los científicos se basaron en dos cámaras de mayor resolución a bordo de MRO. Los datos de la cámara de contexto se utilizaron para refinar aún más los mapas del hemisferio norte y, por primera vez, se incorporaron datos de HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) para proporcionar la perspectiva más detallada de la línea límite del hielo lo más cerca posible del ecuador.

Los científicos utilizan rutinariamente HiRISE para estudiar cráteres de impacto recientes causados por meteoroides que pueden haber excavado trozos de hielo. La mayoría de estos cráteres no tienen más de 33 metros (10 pies) de diámetro, aunque en 2022 HiRISE capturó un cráter de impacto de 492 metros (150 pies) de ancho que reveló una veta madre de hielo que se había estado escondiendo debajo de la superficie.

"Estos impactos reveladores de hielo proporcionan una forma valiosa de la verdad sobre el terreno, ya que nos muestran lugares donde la presencia de hielo terrestre es inequívoca", dijo Gareth Morgan, codirector de SWIM en el Instituto de Ciencias Planetarias. "Luego podemos usar estas ubicaciones para probar que nuestros métodos de mapeo son sólidos".

Además de los impactos que exponen el hielo, el nuevo mapa incluye avistamientos de HiRISE del llamado "terreno poligonal", donde la expansión y contracción estacional del hielo subterráneo hace que el suelo forme grietas poligonales. Ver estos polígonos extendiéndose alrededor de cráteres de impacto frescos y llenos de hielo es otra indicación de que hay más hielo escondido debajo de la superficie en estos lugares.

También hay otros misterios que los científicos pueden usar el mapa para estudiar.

"La cantidad de hielo de agua que se encuentra en lugares de las latitudes medias marcianas no es uniforme; algunas regiones parecen tener más que otras, y nadie sabe realmente por qué", dijo Nathaniel Putzig, el otro codirector de SWIM en el Instituto de Ciencias Planetarias. "El mapa más reciente de SWIM podría conducir a nuevas hipótesis sobre por qué ocurren estas variaciones". Agregó que también podría ayudar a los científicos a ajustar los modelos de cómo evolucionó el antiguo clima marciano a lo largo del tiempo, dejando mayores cantidades de hielo depositadas en algunas regiones y cantidades menores en otras.

Los científicos de SWIM esperan que el proyecto sirva como base para una misión propuesta Mars Ice Mapper, un orbitador que estaría equipado con un potente radar diseñado a medida para buscar hielo cerca de la superficie más allá de donde HiRISE ha confirmado su presencia.