El agua es esencial para la vida en la Tierra y otros planetas, como Marte, donde los científicos han encontrado múltiples pruebas de su presencia en la superficie en un pasado remoto, pero no hoy. Una nueva investigación de la Universidad de Washington sugiere una razón fundamental: Marte podría ser demasiado pequeño para retener grandes cantidades de agua.
Los estudios y análisis de teledetección de meteoritos marcianos que datan de la década de 1980 postulan que Marte alguna vez (miles de millones de años atrás) fue rico en agua, en comparación con la Tierra. La nave espacial Viking orbiter de la NASA y, más recientemente, los rovers Curiosity y Perseverance en tierra, arrojaron imágenes dramáticas de paisajes marcianos marcados por valles fluviales y lechos de inundación. A pesar de esta evidencia, nada queda ya del líquido elemento en la superficie.
Hasta ahora se han propuesto todo tipo de hipótesis para dar respuesta a este enigma, siendo la más extendida la del debilitamiento del campo magnético de Marte, que podría haber resultado en la pérdida de una atmósfera espesa. Pero un estudio publicado esta semana en PNAS sugiere una razón más primordial por la que el Marte es hoy un páramo yermo y no un planeta azul, como la Tierra: su tamaño.
Para el nuevo estudio, los científicos responsables del trabajo midieron las composiciones de isótopos de potasio de 20 meteoritos marcianos (de entre pocos cientos de millones hasta 4.000 millones de años) previamente confirmados, seleccionados por ser representativos de la composición del planeta rojo. El objetivo: estimar la presencia, distribución y abundancia de elementos volátiles, como el agua. El potasio es un elemento moderadamente volátil, pero los científicos decidieron usarlo como una especie de trazador.
Usando este enfoque, los investigadores determinaron que Marte perdió más potasio y otros volátiles que la Tierra durante su formación, pero retuvo más de estos volátiles que la luna y el asteroide 4-Vesta, dos cuerpos mucho más pequeños y secos que la Tierra y Marte. Los científicos encontraron una correlación bien definida entre el tamaño corporal y la composición isotópica de potasio.
"El destino de Marte se decidió desde el principio", indica Kun Wang, autor principal del citado estudio. "Es probable que exista un umbral en los requisitos de tamaño de los planetas rocosos para retener suficiente agua para permitir la habitabilidad y la tectónica de placas, con una masa superior a la de Marte". "Es indiscutible que solía haber agua líquida en la superficie de Marte, pero la cantidad de agua que llegó a haber, cómo máximo, es difícil de cuantificar solo a través de estudios de sensores remotos y rover. Existen muchos modelos para el contenido de agua a granel de Marte. En algunos de ellos, el primer Marte era incluso más húmedo que la Tierra. No creemos que ese fuera el caso", añade Wang.
Estar demasiado cerca del sol (o, en el caso de los exoplanetas, estar demasiado cerca de su estrella) puede afectar la cantidad de volátiles que puede retener un cuerpo planetario. Esta medida de distancia de la estrella a menudo se factoriza en índices de "zonas habitables" alrededor de las estrellas.
"Este estudio enfatiza que existe un rango de tamaño muy limitado para que los planetas tengan suficiente pero no demasiada agua para desarrollar un ambiente de superficie habitable", comenta Klaus Mezger, de la Universidad de Berna, también coautor del estudio. "Estos resultados guiarán a los astrónomos en su búsqueda de exoplanetas habitables en otros sistemas solares".
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