Marte registró fuertes lluvias que erosionaron su superficie

La fuerte lluvia en Marte reestructuró los cráteres de impacto del planeta y talló canales en su superficie hace miles de millones de años, según un nuevo estudio publicado en Icarus.

En el estudio, investigadores de la Smithsonian Institution y el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory demuestran que los cambios en la atmósfera en Marte hicieron que la lluvia fuese fuerte y persistente, lo cual tuvo un efecto similar en la superficie del planeta a como vemos en la Tierra.

Cuarto planeta desde el Sol, Marte tiene características geológicas como la Tierra y la Luna, tales como cráteres y valles, muchos de los cuales se formaron a través de la lluvia. Aunque hay un creciente cuerpo de evidencia de que hubo una vez agua en Marte, no llueve allí hoy.

Pero en su nuevo estudio, los geólogos Robert Craddock y el Ralph Lorenz muestran que hubo lluvias en el pasado y que fueron lo suficientemente fuertes en intensidad para cambiar la superficie del planeta. Para resolver esto, usaron métodos probados aquí en la Tierra, donde el efecto erosivo de la lluvia en la superficie de la Tierra tiene impactos importantes en la agricultura y la economía.

Las redes de valles en Marte muestran evidencia de escorrentía superficial impulsada por las lluvias. "Muchas personas han analizado la naturaleza de las lluvias en la Tierra, pero nadie había pensado aplicar la física a la comprensión de la atmósfera marciana temprana", dijo Craddock, de la Smithsonian Institution.

Para entender cómo la lluvia en Marte ha cambiado con el tiempo, los investigadores tuvieron que considerar cómo ha cambiado la atmósfera marciana. Cuando Marte se formó por primera vez hace 4 mil 500 millones de años, tenía una atmósfera mucho más sustancial con una presión más alta que la actual. Esta presión influye en el tamaño de las gotas de lluvia y con que fuerza caen.

Al principio de la existencia del planeta, las gotitas de agua habrían sido muy pequeñas, produciendo algo así como niebla en vez de lluvia; esto no habría sido capaz de tallar el planeta que conocemos hoy. A medida que la presión atmosférica disminuyó a lo largo de millones de años, las gotas de lluvia se hicieron más grandes y la lluvia se hizo lo suficientemente pesada como para alterar el suelo y los cráteres. El agua pudo entonces ser canalizada y capaz de cortar a través de la superficie del planeta, creando valles.

"Usando los principios físicos básicos para entender la relación entre la atmósfera, el tamaño de la gota de lluvia y la intensidad de la lluvia, hemos demostrado que Marte habría visto algunas gotas de lluvia bastante grandes que hubieran podido hacer cambios más drásticos a la superficie que la anterior niebla", comentó Lorenz de la Universidad John Hopkins, quien también estudió las lluvias de metano líquido en la luna Titán de Saturno, el único otro mundo en el sistema solar aparte de la Tierra donde la lluvia cae sobre la superficie en la actualidad.

Ellos mostraron que muy temprano, la presión atmosférica en Marte habría sido alrededor de 4 bares (la superficie de la Tierra hoy es de 1 bar) y las gotas de lluvia a esta presión no podría haber sido mayores de 3 mm de diámetro, por lo que no habrían penetrado en el suelo. Pero como la presión atmosférica cayó a 1,5 bares, las gotitas pudieron crecer y caer con más fuerza, cortando en el suelo. En las condiciones marcianas en ese momento, si la presión hubiera sido la misma que la que tenemos en la Tierra, las gotas de lluvia habrían sido de unos 7,3 mm, un milímetro más grande que en la Tierra.

"Siempre habrá algunas incógnitas, por supuesto, como la altura de una nube de tormenta que puede haber surgido en la atmósfera marciana, pero nos esforzamos para aplicar la variedad de variables publicadas para la lluvia en la Tierra", añadió Craddock. "Es improbable que las precipitaciones en el Marte temprano hubieran sido dramáticamente diferentes de lo que se describe en nuestro artículo." Nuestros hallazgos proporcionan nuevas restricciones más definitivas sobre la historia del agua y el clima en Marte ".

jpe