Durante mucho tiempo, los científicos han estado desconcertados por la desaparición de la atmósfera de Marte, que alguna vez fue densa y rica en dióxido de carbono (CO2), pero que hoy se ha reducido a un tenue rastro que apenas envuelve al planeta. Hace miles de millones de años, Marte no era el desierto frío y árido que conocemos en la actualidad, sino un mundo más cálido, donde el agua fluía en su superficie. Sin embargo, hace unos 3.5 mil millones de años, el agua se evaporó y la atmósfera se adelgazó drásticamente, dejando al planeta en su estado actual.
¿A dónde fue a parar esa atmósfera? Este ha sido uno de los grandes misterios de la historia geológica de Marte, y un reciente estudio de un grupo de geólogos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) podría haber encontrado una respuesta fascinante. Según este equipo, gran parte de la atmósfera de Marte podría estar encerrada en su corteza, específicamente en los minerales de arcilla que cubren una gran parte del planeta.
El papel de la arcilla en Marte: Un almacén de carbono
El estudio, publicado en la revista Science Advances, sugiere que una vez que el agua fluyó en Marte, podría haber iniciado una serie de reacciones químicas que atrajeron el CO2 de la atmósfera, convirtiéndolo en metano y almacenándolo en minerales de arcilla, particularmente en un tipo conocido como esmectita. Los investigadores, liderados por Joshua Murray y Oliver Jagoutz, explican que estos minerales podrían haber absorbido grandes cantidades de carbono, posiblemente hasta el 80% de la atmósfera temprana del planeta.
Este proceso tiene un análogo en la Tierra. En ciertos lugares del planeta, las interacciones entre las rocas y los gases atmosféricos conducen a la captura y almacenamiento de carbono. Los investigadores utilizaron este conocimiento y lo aplicaron a Marte, argumentando que procesos similares podrían haber tenido lugar allí, a pesar de la falta de actividad tectónica, como ocurre en la Tierra.
En la Tierra, la esmectita se forma a través de la actividad tectónica, cuando el movimiento de las placas tectónicas trae rocas del manto hacia la superficie, donde reaccionan con el agua y el CO2, formando arcillas ricas en carbono. En Marte, aunque no existen placas tectónicas, los científicos creen que las arcillas pudieron haberse formado de manera diferente, pero con efectos similares. La presencia de agua y rocas ultramáficas, ricas en el mineral olivino, probablemente desencadenó reacciones químicas que condujeron a la formación de estas arcillas y al almacenamiento de carbono en ellas.
El modelo químico y la formación de metano
Los investigadores desarrollaron un modelo de química de rocas para estudiar cómo estas interacciones pudieron haber tenido lugar en Marte. Utilizaron como base los conocimientos sobre las rocas ígneas en la Tierra y los aplicaron a lo que se sabe sobre la composición de la corteza marciana. En particular, se centraron en las rocas ultramáficas, que son ricas en olivino, un mineral que interactúa con el agua y el CO2 de manera muy eficaz para formar metano.
La clave del modelo es la reacción química entre el olivino, el agua y el dióxido de carbono. Cuando el agua que contenía CO2 fluía a través de las rocas marcianas, interactuaba con el olivino, liberando hidrógeno al combinarse con el oxígeno del agua. Este hidrógeno, a su vez, reaccionaba con el CO2 para formar metano, que luego quedaba atrapado en los minerales de arcilla formados durante este proceso.
Este proceso de almacenamiento de carbono es extremadamente eficiente. La esmectita, en particular, tiene una gran capacidad para almacenar carbono debido a su estructura de grano fino y sus múltiples pliegues, que actúan como pequeñas trampas para las moléculas de carbono. Los investigadores estimaron que, si la corteza de Marte está cubierta por una capa de arcilla de unos 1.100 metros de espesor, podría haber almacenado hasta 1.7 bar de dióxido de carbono, lo que representa una cantidad significativa de la atmósfera inicial del planeta.
Marte, un planeta transformado
Esta teoría ofrece una nueva perspectiva sobre la evolución climática de Marte. Si el CO2 fue atrapado en la corteza mediante estos procesos químicos, esto podría explicar por qué Marte pasó de ser un planeta cálido y húmedo a uno frío y árido. A medida que el dióxido de carbono se retiraba de la atmósfera y se almacenaba en los minerales de arcilla, la atmósfera marciana perdió su capacidad de atrapar calor, lo que provocó que el agua en la superficie se evaporara y el clima se volviera cada vez más frío y seco.
Este hallazgo también sugiere que la atmósfera «perdida» de Marte no se ha disipado completamente en el espacio, como se pensaba anteriormente. Aunque es cierto que una parte significativa de la atmósfera se ha escapado debido a la interacción con el viento solar, como lo ha demostrado la misión MAVEN de la NASA, este nuevo estudio plantea la posibilidad de que una gran fracción de la atmósfera inicial de Marte esté, de hecho, «escondida a plena vista», en forma de metano almacenado en arcillas.
Implicaciones para el futuro de la exploración espacial
Este descubrimiento tiene implicaciones intrigantes para futuras misiones a Marte. Si los científicos pudieran encontrar una manera de extraer el metano almacenado en las arcillas marcianas, este gas podría ser utilizado como fuente de energía para misiones tripuladas. De hecho, el metano se considera un combustible potencial para cohetes, lo que podría facilitar los viajes entre Marte y la Tierra.
Además, este nuevo entendimiento sobre el clima antiguo de Marte podría ayudar a los científicos a refinar sus modelos sobre la habitabilidad del planeta en el pasado. Si Marte alguna vez tuvo una atmósfera espesa y agua líquida en su superficie, es posible que haya existido vida microbiana en el planeta, y los minerales de arcilla podrían contener pistas sobre esa vida pasada.
¿Dónde está la atmósfera de Marte?
La investigación de Murray, Jagoutz y su equipo ha añadido una pieza crucial al rompecabezas de Marte, ayudando a explicar cómo el planeta rojo perdió su atmósfera y se transformó en el mundo desértico que conocemos hoy. La posibilidad de que gran parte del CO2 de Marte esté atrapado en su corteza en forma de metano representa un avance significativo en nuestra comprensión del planeta y abre nuevas avenidas para su futura exploración.
Mientras los científicos continúan investigando el pasado de Marte y planificando misiones futuras, el estudio de la arcilla marciana y su capacidad para almacenar carbono será un área clave de interés. ¿Podría el metano atrapado bajo la superficie marciana ser una herramienta valiosa para la exploración humana del planeta? Solo el tiempo lo dirá. Sin embargo, una cosa es segura: el pasado atmosférico de Marte sigue siendo uno de los enigmas más fascinantes de la exploración planetaria.
