Si hoy existe agua líquida en Marte, puede que esté demasiado profunda para detectarla con los métodos convencionales utilizados en la Tierra. Pero según un equipo dirigido por científicos de Penn State, escuchar los terremotos en Marte (o MARSCOK) podría ofrecer una nueva herramienta en la búsqueda.
Cuando los terremotos retumban y viajan a gran profundidad bajo tierra, generan señales electromagnéticas. Los investigadores informaron en la revista. Planetas JGR ¿Cómo podrían esas señales, si se generaran en Marte, identificar kilómetros de agua debajo de la superficie? Según el autor principal, Nolan Roth, candidato a doctorado en el Departamento de Geociencias de Penn State, el estudio podría sentar las bases para futuros análisis de datos de misiones a Marte.
“La comunidad científica tiene teorías de que hubo océanos en Marte y que a lo largo de su historia, toda esa agua desapareció”, dijo Roth. “Pero hay evidencia de que hay agua atrapada bajo tierra. Simplemente no la hemos encontrado todavía. La idea es que si podemos detectar estas señales electromagnéticas, encontraremos agua en Marte”.
Si los científicos quieren encontrar agua en la Tierra, pueden utilizar instrumentos como el radar de penetración terrestre para mapear la superficie de la Tierra. Pero la tecnología no es efectiva a kilómetros bajo la superficie, la profundidad donde podría haber agua en Marte, dijeron los científicos.
En cambio, los investigadores proponen una nueva aplicación del método sismoeléctrico, una nueva técnica diseñada para caracterizar de forma no invasiva la superficie de la Tierra. Cuando las ondas sísmicas de un terremoto viajan a través de acuíferos subterráneos, la diferencia en el movimiento de las rocas y el agua crea un campo electromagnético. Según los investigadores, estas señales, que pueden ser captadas por sensores en la superficie, pueden revelar información sobre la profundidad, el volumen, la ubicación y la composición química del agua.
“Si escuchamos a los marsupiales pasar bajo tierra, si atraviesan el agua, crearán estas señales asombrosas y únicas de campos electromagnéticos”, dijo Roth. “Estas señales diagnosticarán el agua actual en Marte”.
En tierras ricas en agua, es difícil utilizar este método para identificar reservorios activos porque existe agua subterránea fuera del reservorio, lo que crea otras señales eléctricas cuando las ondas sísmicas viajan a través del suelo. Este ruido de fondo debe separarse de las señales del yacimiento para una identificación y caracterización precisas, dijeron los científicos.
“En Marte, donde la superficie cercana está ciertamente seca, no se necesita tal separación”, dijo Tie Yuan Zhou, profesor asociado de geociencias en Penn State y asesor y coautor de Roth. “A diferencia de cómo se muestran a menudo las señales sismoeléctricas en la Tierra, la superficie marciana elimina naturalmente el ruido y expone datos útiles que nos permiten caracterizar varias formaciones de agua”.
Los investigadores construyeron un modelo del subsuelo marciano e incluyeron acuíferos para simular cómo se desarrollaría el proceso sismoeléctrico. Descubrieron que podían utilizar con éxito la técnica para analizar detalles sobre el agua, incluido su espesor o su espesor y sus propiedades físicas y químicas, como la salinidad.
“Si podemos entender las señales, podemos retroceder y caracterizar las propiedades del agua misma”, dijo Roth. “Y eso impondrá más limitaciones que nunca antes a nuestra comprensión del agua en Marte y de cómo ha cambiado en los últimos 4 mil millones de años. Y eso será un gran paso adelante”.
Roth dijo que el trabajo futuro implicará, sorprendentemente, analizar datos ya recopilados en Marte.
El módulo de aterrizaje InSight de la NASA, que se lanzó en 2018, entregó un sismómetro a Marte que escuchaba los temblores marcianos y mapeaba el subsuelo. Pero los sismómetros tienen dificultades para distinguir el agua del gas o de rocas menos densas.
Sin embargo, la misión también incluyó un magnetómetro como herramienta de diagnóstico para apoyar al sismómetro. Los científicos dijeron que la combinación de datos de magnetómetros y sismómetros puede revelar señales sismoeléctricas.
Los investigadores dijeron que enviar un magnetómetro dedicado para realizar experimentos científicos en futuras misiones de la NASA podría producir resultados aún mejores.
“No debería limitarse a Marte: esta técnica tiene el potencial, por ejemplo, de medir el espesor de los océanos helados en las lunas de Júpiter”, dijo Zhou. “El mensaje que queremos transmitir a la comunidad es que se trata de fenómenos físicos prometedores, que han recibido poca atención en el pasado, y que pueden tener un gran potencial para la geofísica planetaria”.
También contribuyó el profesor Yong Xin Gao de la Universidad Tecnológica de Hefei en China.
La beca Penn State E. Willard y Ruby S. Miller y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China apoyaron a los investigadores involucrados en este trabajo.
