Los investigadores de la NASA están explorando el potencial de utilizar señales sismo-eléctricas de martemotos para detectar agua subterránea en Marte, un método inspirado en técnicas similares realizadas en la Tierra, pero adaptado a las condiciones únicas del planeta rojo.
Este enfoque, que captura señales electromagnéticas producidas cuando las ondas sísmicas pasan a través de acuíferos, podría revelar fuentes de agua ocultas en las profundidades de la superficie marciana, revolucionando potencialmente nuestra comprensión de este líquido en Marte y su distribución.
De esta manera, los científicos de Penn State están investigando el uso de señales sismo-eléctricas de martemotos para identificar aguas subterráneas profundas en Marte. Esta técnica, basada en la detección de campos electromagnéticos generados por ondas sísmicas, podría proporcionar nuevos conocimientos sobre los acuíferos marcianos y la distribución del agua.
Si hoy en día hay agua líquida en Marte, es probable que esté enterrada a demasiada profundidad como para que sea posible detectarla con los métodos tradicionales que se utilizan en la Tierra. Sin embargo, una nueva técnica que implica el análisis de los terremotos en Marte podría suponer un gran avance, sugieren científicos de Penn State.
Los terremotos, al atravesar los acuíferos subterráneos, generan señales electromagnéticas. En un estudio publicado en la revista JGR Planets, los investigadores demostraron que estas señales podrían revelar la presencia de agua, varios kilómetros por debajo de la superficie de Marte.
El autor principal, Nolan Roth, doctor en Geología en el Departamento de Geociencias de Penn State, cree que este método podría allanar el camino para analizar los datos de futuras misiones a Marte.
“La comunidad científica tiene teorías de que Marte solía tener océanos y que, a lo largo de su historia, toda esa agua desapareció. Pero hay evidencia de que algo de agua está atrapada en algún lugar del subsuelo. Simplemente, no hemos podido encontrarla. La idea es que, si podemos encontrar estas señales electromagnéticas, entonces encontraremos agua en Marte”, sostuvo Roth.
Si los científicos quieren encontrar agua en la Tierra, pueden utilizar herramientas como el georradar para cartografiar el subsuelo. Pero esta tecnología no es eficaz a kilómetros de profundidad, donde puede encontrarse el agua en Marte, dijeron los científicos.
En cambio, los investigadores recomiendan una nueva aplicación del método sismo-eléctrico, una técnica más nueva desarrollada para caracterizar de forma no invasiva el subsuelo de la Tierra. Cuando las ondas sísmicas de un terremoto se mueven a través de un acuífero subterráneo, las diferencias en cómo se mueven las rocas y el agua producen campos electromagnéticos. Según los investigadores, estas señales, que pueden ser escuchadas por sensores en la superficie, pueden revelar información sobre la profundidad, el volumen, la ubicación y la composición química del acuífero
“Si escuchamos los terremotos que se propagan por el subsuelo, si pasan a través del agua, crearán estas señales maravillosas y únicas de campos electromagnéticos. Estas señales serían un diagnóstico de la presencia de agua en la actualidad en Marte”, sumó el experto.
En un planeta rico en agua, utilizar este método para identificar acuíferos activos es un desafío porque el agua existe en el subsuelo incluso fuera de los acuíferos, lo que crea otras señales eléctricas a medida que las ondas sísmicas se desplazan por el suelo. Este ruido de fondo debe separarse de las señales de los acuíferos, dijeron los científicos, para una identificación y caracterización precisas.
“Pero en Marte, donde la superficie cercana está ciertamente seca, no se necesita tal separación”, dijo Tieyuan Zhu, profesor asociado de geociencias en Penn State y asesor y coautor de Roth. “A diferencia de cómo suelen aparecer las señales sismo-eléctricas en la Tierra, la superficie de Marte elimina naturalmente el ruido y expone datos útiles que nos permiten caracterizar varias propiedades de los acuíferos”, agregó.
Los investigadores crearon un modelo del subsuelo marciano y añadieron acuíferos para simular el rendimiento del método sismo-eléctrico. Y descubrieron que podían utilizar la técnica con éxito para analizar detalles sobre los acuíferos, incluido su espesor y sus propiedades físicas y químicas, como la salinidad.
“Si podemos entender las señales, podemos volver atrás y caracterizar los propios acuíferos. Y eso nos daría más limitaciones que nunca antes para comprender el agua en Marte hoy y cómo ha cambiado en los últimos 4 mil millones de años. Y eso sería un gran paso adelante”, precisó Roth, que dijo que el trabajo futuro implicará, sorprendentemente, analizar datos ya recopilados en Marte.
El módulo de aterrizaje Insight de la NASA, lanzado en 2018, llevó a Marte un sismómetro que ha estado escuchando terremotos y cartografiando el subsuelo. Sin embargo, estas maquinarias tienen dificultades para distinguir el agua del gas o de la roca menos densa.
De todos modos, la misión también incluyó un magnetómetro como herramienta de diagnóstico para ayudar al sismómetro. Los científicos dijeron que la combinación de datos del magnetómetro y el sismómetro podría revelar señales sismo-eléctricas. Los investigadores dijeron que enviar un magnetómetro dedicado a realizar experimentos científicos en futuras misiones de la NASA podría producir resultados aún mejores.
“Esto no debería limitarse a Marte: la técnica tiene potencial, por ejemplo, para medir el espesor de los océanos helados en una luna de Júpiter. El mensaje que queremos transmitir a la comunidad es que existe este fenómeno físico prometedor, que recibió menos atención en el pasado, que puede tener un gran potencial para la geofísica planetaria”, concluyó Zhu.