La posibilidad de que pequeños lagos perduraran como agua líquida bajo una delgada capa de hielo en el antiguo Marte durante décadas, incluso en condiciones de bajas temperaturas atmosféricas, abre una nueva perspectiva sobre la evolución climática del planeta.

Un reciente estudio de la Universidad Rice, publicado en AGU Advances, argumenta que estos lagos podrían haber existido sin necesidad de un clima marcadamente cálido, lo que resuelve una contradicción persistente entre los modelos climáticos de Marte y las huellas geológicas que indican actividad hídrica prolongada en su superficie.

Según la investigación, la estabilidad de estos lagos bajo hielo fino y estacional contribuye además a que los antiguos lechos lacustres marcianos estén excepcionalmente conservados en la actualidad.

Eleanor Moreland, estudiante de posgrado de Rice y autora principal del estudio, resaltó la motivación detrás de su trabajo al considerar la ausencia de rastros de hielo perdurable en las cuencas observadas: “Observar antiguas cuencas lacustres en Marte sin evidencia clara de hielo grueso y duradero me hizo cuestionar si esos lagos podrían haber retenido agua durante más de una temporada en un clima frío”.

Moreland afirmó que los resultados del nuevo modelo fueron reveladores, ya que permitieron visualizar lagos persistiendo durante décadas protegidos únicamente por una capa fina de hielo que se deshace en cada ciclo estacional. “Fue emocionante pensar que finalmente podríamos contar con un mecanismo físico que se ajuste a lo que observamos hoy en Marte”.

El equipo adaptó un modelo de clima originalmente desarrollado para la Tierra. Se trata de una herramienta concebida por la experta en clima terrestre Sylvia Dee para reconstruir antiguos escenarios climáticos a partir de indicadores indirectos como anillos de árboles o núcleos de hielo. Aunque en Marte no existen tales registros naturales, los investigadores aprovecharon los datos recolectados por exploradores robóticos, interpretando la información de rocas y minerales como sustitutos de los archivos climáticos.

Durante varios años, el grupo científico reconfiguró el modelo para reflejar las condiciones marcianas de hace aproximadamente 3.600 millones de años, considerando una radiación solar debilitada, mayor concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y patrones estacionales muy distintos a los de la Tierra. A partir de estas bases, diseñaron el modelo LakeM2ARS, que ejecutaron en 64 simulaciones distintas utilizando tanto mediciones reales obtenidas por el rover Curiosity de la NASA en el cráter Gale como proyecciones atmosféricas específicas de Marte.

En cada simulación, los científicos imaginaron la existencia de un lago hipotético en el interior del cráter Gale, sometiendo sus características físicas y térmicas a ciclos de 30 años marcianos, equivalentes a alrededor de 56 años en la Tierra. La finalidad era determinar si el agua de estos lagos permanecería líquida bajo las condiciones ambientales simuladas. “Fue divertido trabajar en el experimento mental de cómo un modelo de lago diseñado para la Tierra podría adaptarse a otro planeta, aunque este proceso implicó una gran cantidad de depuración cuando tuvimos que cambiar, por ejemplo, la gravedad“, explicó Dee, profesora asociada de ciencias de la Tierra, ambientales y planetarias en Rice y coautora del estudio.

La sensibilidad que mostró el modelo ante parámetros como la presión atmosférica y la variabilidad estacional de la temperatura sorprendió a los miembros del equipo. Esta flexibilidad demuestra que, mediante ajustes creativos y experimentación, los modelos de origen terrestre pueden recrear con precisión escenarios climáticos para otros planetas, como Marte.

Una de las revelaciones clave de las simulaciones fue la función protectora que pudo haber tenido el hielo estacional en los antiguos lagos marcianos. En varias pruebas, los lagos preservaron su estado líquido bajo una capa delgada de hielo durante las estaciones más frías, en tanto que otras veces llegaron a congelarse completamente.

Esta cubierta de hielo se comportó como una barrera aislante que disminuyó de manera significativa la evaporación, recordando el papel de una manta natural. Según Kirsten Siebach, profesora asociada de ciencias de la Tierra, ambientales y planetarias en Rice y coautora del informe, “esta capa de hielo estacional se comporta como una manta natural para el lago”.

Siebach detalló que la capa aisla el lago durante el invierno y permite su fusión parcial en el verano. Además, como el hielo es poco profundo y aparece solo temporalmente, “dejaría poca evidencia, lo que podría explicar por qué los exploradores no han encontrado indicios claros de hielo perenne o glaciares en Marte”.

Otra consecuencia relevante de este hallazgo es la explicación de por qué ciertas huellas arqueológicas, como las costas preservadas, los sedimentos estratificados y depósitos minerales, se encuentran tan bien definidas en la superficie de Marte a pesar de los argumentos previos que exigían condiciones cálidas y persistentes para su formación.

Según los autores, la publicación en AGU Advances representa un avance metodológico en la simulación de climas y ambientes lacustres extraterrestres. La elección del cráter Gale como escenario de pruebas no solo responde a la disponibilidad de datos, sino también a su localización ecuatorial que ofrece ciertas ventajas, como mayor exposición solar frente a otras latitudes más extremas. Además, los resultados permiten inferir que la ausencia de rastros claros de hielos perennes o glaciares no invalida la posibilidad de que estos lagos existieran bajo coberturas finas y transitorias de hielo.

Las simulaciones concluyeron que la cobertura de hielo, lejos de ser una simple consecuencia climática, desempeñó un papel activo en la conservación del agua líquida. Esta cobertura aislante disminuyó la velocidad de evaporación y facilitó la absorción de energía solar en los momentos de mayor insolación, promoviendo así la fusión parcial estacional.

JZ