Pistas sísmicas de terremotos marcianos sugieren que hay agua líquida y potencial de vida debajo de la superficie

¿Son viables las formas de vida subterránea en Marte? Una nueva interpretación de los datos sísmicos marcianos realizada por los científicos Ikuo Katayama, de la Universidad de Hiroshima, y Yuya Akamatsu, del Instituto de Investigación de Geodinámica Marina, sugiere la presencia de agua debajo de la superficie de Marte. "Si existe agua líquida en Marte", dice Katayama, "es posible que exista actividad microbiana".

Este análisis se basa en datos sísmicos de SEIS (Experimento Sísmico para la Estructura Interior), desplegados desde el módulo de aterrizaje InSight de la NASA que aterrizó en Marte en 2018, figura de arriba. Este módulo de aterrizaje robótico es único porque pudo usar su brazo robótico para colocar un sismómetro en la superficie de Marte. El instrumento SEIS, que contiene el sismómetro, utiliza las ondas sísmicas generadas naturalmente en Marte a partir de terremotos o impactos de meteoritos para escanear el interior del planeta. Ver figura de arriba.

Ondas sísmicas marcianas y la posible presencia de agua en Marte

Cuando se produce un terremoto o el impacto de un meteorito en Marte, el SEIS puede leer la energía emitida en forma de ondas P , ondas S y ondas superficiales para crear una imagen del interior del planeta (figura central). Los científicos pueden utilizar las ondas P y las ondas S para determinar muchos aspectos de las rocas que componen Marte, incluida la densidad de las rocas o los posibles cambios en la composición de las rocas.

Por ejemplo, las ondas S no pueden viajar a través del agua y se mueven a una velocidad menor que las ondas P. Por lo tanto, la presencia, ausencia y tiempo de llegada de las ondas S pueden determinar el aspecto del subsuelo. Además, las ondas P pueden viajar más rápido a través de material de mayor densidad y más lento a través de material menos denso, por lo que su velocidad puede ayudar a determinar la densidad del material a través del cual viaja la onda, así como si hay cambios en la densidad a lo largo de su trayectoria.

Este límite se ha interpretado anteriormente como transiciones abruptas en la porosidad (el porcentaje de espacio abierto en una roca) o la composición química del interior marciano. Sin embargo, Katayama y Akamatsu han interpretado estas grietas como evidencia potencial de agua dentro del subsuelo marciano. Los datos sísmicos indican un límite entre grietas secas y grietas llenas de agua en el subsuelo marciano (figura inferior). Para probar su hipótesis, midieron la velocidad sísmica que pasa a través de rocas con las mismas estructuras y composición de una roca de la corteza marciana típica en condiciones húmedas, secas y congeladas.

Una roca marciana típica es similar a las rocas diabasas de Rydaholm, Suecia, debido a sus granos de plagioclasa y ortopiroxeno de tamaño uniforme. En el laboratorio, Katayama y Akamatsu midieron la velocidad de las ondas P y S utilizando un transductor piezoeléctrico , que utiliza "energía eléctrica... como fuente de ondas" que "monitorea la energía de las ondas sísmicas" en muestras de diabasa secas, húmedas y congeladas. La experimentación reveló que las velocidades sísmicas de las muestras secas, húmedas y congeladas son significativamente diferentes, lo que respalda la interpretación de que el límite a 10 km y 20 km podría deberse a un cambio de roca seca a roca húmeda.

Estos experimentos de laboratorio respaldan la hipótesis de Katayama y Yuya de que el límite medido por los datos sísmicos indica una transición de roca seca a roca húmeda en lugar de un cambio en la porosidad o la composición química.

Por lo tanto, los hallazgos proporcionan evidencia convincente de la existencia de agua líquida debajo de la superficie de Marte. "Muchos estudios sugieren la presencia de agua en el antiguo Marte hace miles de millones de años", explica Katayama, "pero nuestro modelo indica la presencia de agua líquida en el Marte actual".

Referencia

Ikuo Katayama et al, Seismic discontinuity in the Martian crust possibly caused by water-filled cracks, Geology (2024). DOI: 10.1130/G52369.1