Hace miles de millones de años, el planeta rojo tuvo agua líquida en su superficie. Ahora, un estudio plantea que Marte pudo formarse cerca de Venus. Algo que permitiría explicar por qué, en aquel momento, pudo haber agua en la superficie marciana. Pero no es una hipótesis sencilla…
Marte pudo formarse cerca de Venus… pero parece poco probable
Concepto artístico de Marte poco después de su formación, con agua líquida en su superficie.
Crédito: NASA/GSFC
El nuevo modelo, desarrollado por Cole Brown y Darren Williams, dos investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos) sugiere que Marte debió tener un inicio muy específico. Si se hubiese formado más cerca del Sol, que su posición actual, habría sido más cálido y húmedo. Con el tiempo, se habría movido por el interior del Sistema Solar hasta terminar alcanzando su lugar definitivo.
En este modelo Marte pudo formarse cerca de Venus. A partir de ahí, inicia un lento baile hacia la Tierra. ¿El mayor inconveniente? Que el escenario, en conclusión de los propios investigadores, parece poco probable. Solo el 10% de los mundos, que empezaban en una situación similar a la del planeta rojo, lograban alcanzar la órbita que ocupa Marte en la actualidad. Tras escapar del entorno de Venus, las cosas son aun más complejas.
Pero, ¿por qué plantear, siquiera, la idea de que Marte pudo formarse cerca de Venus? No es una ocurrencia, ni mucho menos. La superficie del planeta rojo está llena de señales que marcan la presencia de ríos y deltas. Algo que sugiere que, en algún momento, hubo agua en su superficie. Fue hace casi 4 000 millones de años. Es decir, se trata de características que son casi tan viejas como el mismo planeta. Por lo que el agua debió durar poco tiempo.
El problema del Sol
Concepto artístico del Sol. Crédito: NASA
Esto nos plantea una incógnita. Hace 4 000 millones de años, el Sol, una estrella muy joven en aquel entonces, era más tenue. Brillaba con un 75% de la intensidad actual. Por sí misma, nuestra estrella no podía proporcionar suficiente calor a Marte para que tuviese agua líquida. No en la posición que ocupa en la actualidad, a una media de 229 millones de kilómetros. Es decir, un 50% más lejos de lo que está la Tierra.
Es algo que también afecta a nuestro planeta. Sabemos que hay agua desde hace miles de millones de años. Pero nuestro Sol no debería haber sido capaz de permitir la presencia de agua líquida. Es lo que conocemos como la paradoja del Sol joven y débil. Para que Marte hubiese sido suficientemente cálido, habría hecho falta una atmósfera que actuase como una especie de gigantesca manta que conservase el calor.
Una atmósfera, dicho de otro modo, con un efecto invernadero muy importante. Así, el planeta rojo sí habría podido mantener agua líquida en su superficie. Desde hace algún tiempo, los investigadores creen que la atmósfera se perdió. Poco a poco, por la baja gravedad del planeta, el Sol fue arrancando la atmósfera. No era suficientemente grande para poder retener ese entorno protector. Con el tiempo, se convirtió en el mundo que conocemos hoy en día.
Cómo conseguir agua líquida en un planeta
Impresión artística de cómo pudo ser la superficie de Marte hace 4 000 millones de años.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Pero la idea de la atmósfera no convencía a Cole Brown. Así, junto a Williams, se dio cuenta de que la región de Venus sí hubiese tenido la temperatura apropiada para que el planeta pudieses retener agua cuando el Sol era joven y tenue. Para poder concluir si Marte pudo formarse cerca de Venus, recurrieron a los modelos por ordenador. Así, observaron que los dos planetas podrían haber evolucionado juntos a lo largo de un período de 100 millones de años.
Un período de tiempo breve, pero suficiente para que se acumulase el agua líquida en su superficie. En este escenario, probablemente, ambos mundos habrían estado en rotación síncrona. Es decir, mostrándose siempre, mutuamente, el mismo hemisferio. Fue algo que, de suceder, duró muy poco tiempo. La inestabilidad de la órbita, poco tiempo después, habría provocado que terminasen separándose. Aunque no habría sido inmediato.
Durante varias órbitas más, Marte habría pasado cerca de Venus. La gravedad habría empujado a este último un poco más cerca del Sol. En el caso del planeta rojo, lo habría enviado en dirección opuesta. En este escenario, sería cuestión de tiempo que Marte terminase interaccionando con la Tierra. Aquí es donde las cosas se vuelven realmente complicadas. Es lo que, en gran medida, le quita muchas posibilidades a esta hipótesis.
El papel de la Tierra
La Tierra vista desde el espacio.
Crédito: NASA
En las simulaciones de ese escenario, los investigadores encontraron diferentes resultados. En los primeros casos, las interacciones gravitacionales de la Tierra llevaban a Marte a su posición actual. Sin embargo, en algunas ocasiones, Marte se acercaba a menos de 40 veces el radio de la Tierra. Dicho de otro modo, a menor distancia de la que está la órbita de la Luna. En esos primeros modelos no se incluía nuestro satélite, así que no sabían cuáles serían las consecuencias.
Por lo que hicieron lo lógico. Retocaron su modelo para incorporar la Luna. Después, realizaron 10 000 simulaciones de Marte entrando en el sistema Tierra-Luna a diferentes velocidades. Así, vieron que cuanto más se acercase Marte a la Tierra, más probable era que afectase a la Luna. A veces incluso expulsándola del sistema. En esas simulaciones, el planeta rojo no solía acercarse tanto, pero no dejaba de ser una posibilidad.
Los pasos cercanos entre Marte y la Tierra, en esa simulación, eran interesantes. La principal teoría sobre la formación de la Luna es que un objeto, del tamaño de Marte, chocó con la Tierra en las primeras etapas del Sistema Solar. La colisión arrancó un trozo de la superficie terrestre. Junto a los restos del objeto que chocó con el planeta, dieron lugar a la formación de nuestro satélite. El proceso es similar a lo que se mostraba en las simulaciones, pero sin impacto.
Un escenario poco probable
Venus, en color real, fotografiado por la sonda Mariner 10.
Crédito: NASA
La idea de que Marte pudo formarse cerca de Venus pierde bastante fuerza al observar los resultados de los investigadores. No parece que fuese lo que realmente sucedió. En más de la mitad de las simulaciones, el planeta rojo terminaba chocando o con Venus o con la Tierra. Si hubiese sucedido algo así, cualquier señal de agua en su superficie habría desaparecido por completo. Por lo que no tendríamos esas evidencias.
Casi en el 20% de las veces, Marte era expulsado por completo del Sistema Solar. En cuyo caso, se convertiría en un planeta errante. Es decir, pasaría a orbitar al centro de la galaxia. A menos, claro está, que en algún momento futuro fuese capturado por alguna otra estrella. Es posible, de hecho, que en la Vía Láctea haya algún que otro planeta errante cuyo lugar de origen fuese el Sistema Solar. Aunque por ahora no se conoce ninguno.
En el 10% de las ocasiones, el planeta terminaba estrellándose con el Sol. Solo en el 13% de las ocasiones Marte lograba llegar a su posición actual. En cualquier caso, los investigadores piensan seguir profundizando en sus simulaciones para descubrir si Marte pudo formarse cerca de Venus. Quieren ver si pudo haber otras maneras de que Marte terminase alcanzando su órbita actual. Así como investigar si la interacción entre Marte y Venus pudo ser estable mientras estaban en rotación síncrona.
El estudio es Cole Brown y Darren Williams; «Tale of Terrestrial Origins: Hypothesis for Water on the Primordial Mars». Fue presentado en la 232ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana, en Denver. En estos momentos no parece estar disponible para su consulta.
Referencias: Space
Leído, tío!