Hace entre 3.000 y 3.500 millones de años la corteza y el manto de Marte giraron al menos 20 grados respecto a su núcleo. El responsable fue el enorme peso del complejo volcánico de Tharsis, el mayor del sistema solar, según han descubierto investigadores franceses mediante simulaciones topográficas. El estudio resuelve algunos interrogantes sobre las primeras etapas del planeta rojo y la distribución de sus ríos, justo en el momento en que pudo haber surgido la vida.
Marte no siempre ha tenido el aspecto que conocemos hoy. Hace entre 3.000 y 3.500 millones de años el planeta sufrió una gran inclinación de 20 a 25 grados, que ahora ha sido identificada gracias al trabajo de geomorfólogos, geofísicos y climatólogos franceses, junto a un colega estadounidense. El estudio se publica esta semana en la revista Nature.
“No fue el eje de rotación de Marte el que se desplazó (un proceso conocido como variación de la oblicuidad)”, aclaran los autores, “sino más bien las capas externas –manto y corteza– las que rotaron con respecto al núcleo interior, como si girases la carne de un melocotón en torno a su hueso”. Este fenómeno ya se había predicho teóricamente pero hasta ahora nadie lo había podido demostrar.
Respecto al causante de esta inclinación, el culpable fue el gigantesco domo o complejo volcánico de Tharsis –el mayor del sistema solar–, que comenzó a formarse hace más de 3.700 millones de años sobre una latitud de 20° N. Su actividad volcánica continuó durante cientos de millones de años hasta formar una meseta con más de 5.000 km de diámetro y un espesor de unos 12 km.
La masa de este colosal complejo volcánico era de trillones de toneladas, aproximadamente 1/70 la masa de la Luna. Su peso era tan grande que causó el giro de la corteza y el manto marcianos, y como resultado, el domo de Tharsis se movió hacia la línea ecuatorial para ajustarse a su nueva posición de equilibrio.
Nueva cronología del pasado de Marte. / © Sylvain Bouley
Por tanto, antes de esta inclinación los polos de Marte no estaban en el lugar actual. En 2010 el investigador Isamu Matsuyama de la Universidad de Arizona (EEUU) ya utilizó un modelo geofísico para demostrar que si se quitara esta estructura volcánica de Marte, el planeta adquiriría una orientación diferente con respecto a su eje.
En el nuevo estudio, los geomorfólogos Sylvain Bouley (Universidad Paris-Sud) y David Baratoux (Universidad de Toulouse III) muestran por primera vez que los ríos marcianos se distribuyeron originalmente a lo largo de la banda tropical sur del planeta, que rotó alrededor de los polos unos 20 grados antes de adoptar la situación actual.
La posición de los polos coincide con los calculados de forma independiente había estimado Matsuyama. Esta notable correlación también es apoyada por observaciones de otros equipos científicos que ya habían observado rastros de fusión y retirada de los glaciares, así como la evidencia de hielo subterráneo en las antiguas regiones polares.
La topografía con la nueva configuración fue recalculada por Matsuyama para analizar los efectos del relieve en el primitivo Marte. Este estudio cambia radicalmente el escenario aceptado hasta ahora, según el cual el domo de Tharsis se habría formado antes de hace 3.700 millones de años y antes que los ríos, a los que habría controlado la dirección de su flujo.
Además, las simulaciones topografías calculadas por Bouley y otros colegas del centro CNRS francés demuestran que, con o sin Tharsis, en ambos casos la mayoría de los ríos han fluido desde las tierras altas del hemisferio sur llenos de cráteres hasta las llanuras bajas del hemisferio norte. Esta observación muestra que los ríos podrían haber sido totalmente contemporáneos con la formación de Tharsis.
La topografía de Marte antes de la inclinación también se puede utilizar para estudiar el clima de las primeras etapas del planeta. Usando diversos modelos climáticos, el equipo ha demostrado que, con un clima frío y una atmósfera más densa de la actual, el hielo se pudo acumlular en torno a la latitud 25° S, en regiones que corresponderían a las fuentes de los ahora secos ríos.
Nueva cronología para buscar vida marciana
“Este trabajo cambia radicalmente nuestra percepción de la superficie de Marte hace 4.000 millones de años, y también altera significativamente la cronología de los acontecimientos”, apuntan los autores. “De acuerdo con el nuevo escenario, el período de estabilidad de agua líquida que permitió la formación de valles de los ríos es contemporánea con, y muy probablemente un resultado de, la actividad volcánica de Tharsis”.
La gran inclinación planetaria desencadenada por Tharsis sucedió después de que la actividad fluvial finalizara (hace 3,5 mil millones de años), dando la apariencia de Marte que conocemos hoy. “A partir de ahora, se tendrá que tener en cuenta esta nueva geografía para estudiar los inicios del planeta rojo a la hora de buscar rastros de vida o la presencia de un océano”, concluyen los investigadores.
Referencia bibliográfica:
Sylvain Bouley et al. “Late Tharsis formation and implications for early Mars”. Nature, 2 de marzo de 2016. Doi: 10.1038/nature17171
Si bien los astrónomos ya habían capturado alrededor de dos docenas de imágenes ampliadas de este tipo de estrellas, es la primera vez que llegan a observar una de ellas en detalle.
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