Científicos descubren caracteristicas asombrosas de la capa de hielo del norte de Marte, de hasta 3 km de espesor

Si alguna vez has observado Marte a través de un telescopio, probablemente hayas notado sus dos capas de hielo polares. La del norte está formada principalmente por hielo de agua, la señal más obvia de que Marte alguna vez fue un mundo más húmedo y cálido. Un equipo de investigadores del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) utilizó esa capa de hielo para hacer descubrimientos sorprendentes sobre ella y lo que nos dice sobre el interior de Marte. La investigación se publicó en la revista Nature.

Los hallazgos sobre el hielo del polo norte marciano

Según Adrien Broquet y un equipo de científicos planetarios del DLR , el casquete polar norte de Marte es bastante joven. Lo descubrieron aplicando técnicas utilizadas para medir lo que las capas de hielo de la Tierra hacen en su superficie. El efecto que tiene la glaciación generalizada se llama " ajuste isostático glacial ", y todavía está sucediendo en lugares como Escandinavia. Básicamente, es un movimiento constante de tierra a medida que la superficie de la Tierra se deforma en respuesta al peso del hielo. La velocidad de deformación depende de las características específicas del manto subyacente.

Grandes áreas de nuestro planeta han estado cubiertas en ocasiones por gruesas capas glaciares. La última vez que esto ocurrió fue durante un período glaciar que terminó hace unos 11.700 años. Esas capas "aplastaron" la superficie, comprimiéndola. A medida que los glaciares se derretían, la superficie comenzó a elevarse de nuevo en un proceso llamado "rebote isostático". La velocidad tanto de la depresión como del movimiento ascendente posterior nos dice algo sobre el interior de la Tierra, en particular el manto. Piense en presionar una esponja hacia abajo y luego ver cómo se expande cuando retira la mano.

Estudiando un repunte de la capa de hielo

Broquet y su equipo decidieron medir el rebote isostático glacial en Marte bajo el manto glaciar del norte, que tiene unos 1.000 kilómetros de ancho y 3 kilómetros de espesor. Estudiaron su formación combinando modelos de la evolución térmica del planeta con cálculos de ajuste isostático glacial, junto con observaciones de gravedad, radar y sísmicas.

El equipo concluyó que el casquete polar norte de Marte es bastante joven y que está hundiendo el suelo que se encuentra debajo. "Hemos demostrado que la capa de hielo empuja el suelo subyacente hacia el manto a un ritmo de hasta 0,13 milímetros por año", dijo Broquet. Se trata de una deformación bastante pequeña, según Ana-Catalina Plesa, miembro del equipo. "Las pequeñas tasas de deformación indican que el manto superior de Marte es frío, muy viscoso y mucho más rígido que el manto superior de la Tierra", dijo.

¿Cómo pueden entonces las mediciones del hielo que pesa sobre las superficies planetarias decirnos tanto? Recordemos que los planetas rocosos como la Tierra y Marte se encuentran en constantes estados de cambio. Esos cambios pueden ir desde eventos de corta duración, como erupciones volcánicas, hasta otros de larga duración, como las Edades de Hielo. Cada alteración afecta a la superficie, al igual que la velocidad a la que la superficie se deforma y "rebota". Los científicos de la Tierra utilizan técnicas como el estudio del ajuste isostático glacial para explorar las profundidades de la superficie y comprender las características de esas capas.

Cuando el hielo ejerce presión sobre la superficie, la cantidad de depresión depende de la viscosidad del manto, que es una medida de la resistencia a fluir de los materiales rocosos del manto. Las rocas del manto de la Tierra son más de un billón de veces más viscosas que el asfalto, pero aun así se deforman y fluyen a lo largo de escalas de tiempo geológicas de millones de años.

Utilizando datos de radar y otros métodos para estudiar la tasa de depresión y recuperación de la superficie terrestre, los científicos pueden determinar la viscosidad del manto. Resulta que, cuando se aplican los mismos métodos a Marte, se presentan algunas sorpresas, como un polo norte aparentemente frío y regiones ecuatoriales con actividad volcánica reciente.

Estimando el interior de Marte

Para entender por qué el interior de Marte es como es, se necesitan estimaciones del campo gravitatorio de Marte (que varía), mediciones sísmicas realizadas por el módulo de aterrizaje InSight y otros datos. Todos ellos ayudan a determinar las tasas de depresión y rebote en la superficie y el interior del Planeta Rojo. ¿El resultado? Parece que la superficie bajo el polo norte marciano no ha tenido tiempo suficiente para deformarse por completo bajo el peso del hielo.

El grupo de Broquet estima que la superficie del polo norte de Marte se está hundiendo actualmente a un ritmo de hasta 0,13 milímetros por año. Para que esto sea tan lento, la viscosidad del manto superior subyacente nos indica que el interior marciano es bastante frío.

Las mediciones del equipo indican que la capa de hielo es joven, mucho más que cualquier otra formación a gran escala observada en el planeta. Lo más probable es que tenga entre 2 y 12 millones de años.

Es posible que otros lugares del planeta no sean tan fríos como las regiones polares. "Aunque se estima que el manto que se encuentra debajo del polo norte de Marte es frío, nuestros modelos aún pueden predecir la presencia de zonas locales de fusión en el manto cerca del ecuador", afirmó la coautora del estudio, Doris Breuer.

Estos hallazgos representan la primera vez que los científicos han descubierto un ajuste isostático glacial en otro planeta rocoso. Las futuras misiones a Marte podrían incluir más instrumentos para medir el ascenso y descenso de la superficie marciana en respuesta a la glaciación.

Referencia

A. Broquet et al, Glacial isostatic adjustment reveals Mars's interior viscosity structure, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08565-9