El 14 de noviembre de 1971, la sonda Mariner 9 entró en órbita alrededor de Marte, convirtiéndose en el primer satélite artificial en otro planeta. Una de las tareas más importantes de la misión fue hacer un mapa detallado del Planeta Rojo. Las primeras fotos que envió la sonda proporcionaron un descubrimiento revolucionario: algunas de ellas claramente mostraban paisajes formados por agua líquida. Desde una altura de 1,500 kilómetros se veían, entre otras cosas, enormes canales tallados por antiguas inundaciones, cauces de ríos y grandes cañones. El hecho de que alguna vez fluyó agua en Marte provocó mucho alboroto, no solo entre la comunidad científica, sino también entre el público en general, ya que con esto se abrió la posibilidad de que en el pasado lejano existió vida en ese planeta.
Para continuar con la exploración del planeta rojo, en 1976 la NASA envió el módulo Viking 1 a uno de los canales del sistema Maja Valles, ubicado en la región Chryse Planitia. El vehículo Viking 1 fue elprimero en la historia en aterrizar exitosamente en la superficie de Marte.
Las imágenes del paisaje enviadas por Viking 1 no cumplieron con las expectativas de los científicos, ya que los geólogos no encontraban formaciones típicas que atestiguaran antiguas inundaciones fluviales como, por ejemplo, enormes montones de bloques de piedra amontonados o islas en forma de lágrimas o gotas. En cambio, los científicos de la NASA observaron imágenes de un plano sembrado por innumerables bloques y rocas, cuyas partes superiores se asomaban de una capa de brecha de varios metros de espesor. Este es un tipo de piedra de grano grueso que consta de fragmentos de minerales o piedras, cuyos tamaños suelen ser mayores a dos milímetros y que están pegados con el llamado cemento mineral. Este tipo de brechas se encuentran a menudo a lo largo de los lechos de los ríos o en las orillas de los lagos alpinos. ¿Cómo explicar las causas de este enigmático paisaje?
Figura 1: Foto del paisaje tomada por Viking 1. Fuente: NASA.
Los investigadores primero propusieron que el área donde Viking 1 aterrizó está compuesta por gruesas capas de roca que alguna vez fueron expulsadas de uno de los cráteres circundantes. Sin embargo, la cantidad de bloques era demasiado grande para que todos provinieran de un solo cráter.. Interpretaciones posteriores sugirieron que se trataba de rocas volcánicas de basalto que se habían erosionado durante miles de millones de años. Sin embargo los geólogos pudieron determinar de manera confiable que sólo un puñado de formaciones rocosas eran remanentes de lava antigua. Así, el origen del paisaje del canal de Maja Valles siguió siendo un misterio.
Unos años más tarde, distintos grupos de científicos propusieron un escenario ligeramente diferente. En lugar de las típicas crecidas fluviales, el paisaje de Maja Valles había sido creado por las denominadas inundaciones catastróficas. Entonces, los científicos sugirieron que las características geológicas de zonas como Maja Valles fueron causadas por gigantes tsunamis. Con base en esta teoría, fueron estos eventos los que moldearon los enormes canales en la superficie marciana. Los científicos determinaron que las inundaciones ocurrieron durante la era geológica conocida como el Hesperiano tardío, que duró desde hace ~3.61 a ~3.38 mil millones de años.
Figura 2: Islas en forma de lágrima en Mangala Valles, que, a diferencia de Maja Valles, se formaron por inundaciones «normales». Fuente: NASA.
En realidad, los tsunamis en el Planeta Rojo no deberían sorprendernos si consideramos que existe una fuerte evidencia de la existencia de un océano en el hemisferio norte que alguna vez cubrió un tercio de la superficie marciana. Por otro lado, el Sistema Solar primitivo fue hogar de una gran cantidad de cuerpos de varios tamaños que a menudo caían a la superficie de los planetas. Unos 500 millones de años antes de la catastrófica inundación que creó el paisaje donde aterrizó Viking 1, terminó el llamado bombardeo intenso tardío cuando una cantidad inusualmente grande de asteroides y cometas chocaron con planetas terrestres como Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Las caídas posteriores de estos cuerpos fueron menos frecuentes, aunque todavía mucho más comunes que hoy. Por tanto, es posible que un cayera un gran cuerpo al océano marciano y provocara un tsunami, similar a lo que sucedió en la Tierra hace 65 millones de años.
a Un planeta moldeado por agua
El escenario según el cual Maja Valles fue formado por un tsunami fue propuesto por primera vez por un grupo de científicos liderados por Alexis Rodríguez del Instituto de Ciencias Planetarias de los EE. UU. en 2016. Análisis geológicos de las áreas de Chryse Planitia y el noroeste de Arabia Terra revelaron evidencia de incluso dos tsunamis, que ocurrieron en el transcurso de unos cuantos millones de años como resultado de la caída de meteoritos, que a su vez crearon dos cráteres con diámetros de unos 30 kilómetros. Las simulaciones numéricas realizadas por este grupo mostraron, entre otras cosas, que la pared de agua se elevaba hasta entre 50 y más de 120 metros sobre el paisaje. Los científicos llegaron a la conclusión de que los tsunamis antiguos jugaron un papel importante en la formación de ciertas áreas de la superficie marciana.
Figura 3: Cráter Lomonosov. Fuente: NASA, Google Mars.
Un año después, Francois Costard y colaboradores llegaron a conclusiones similares. Ellos calcularon que la caída de un cuerpo en Marte provocó la formación de un cráter con un diámetro de entre 30 y 50 kilómetros, y que un tsunami de 75 metros de altura acabo recorriendo una distancia de varios cientos de kilómetros.
Figura 4: Cráter Pohl y áreas cercanas al aterrizaje del rover Viking 1. Hecho con Google Earth. Los colores muestran la altitud de la superficie: los colores naranja y rojo marcan las áreas altas, mientras que las tierras bajas están coloreadas de azul.
En 2019, el mismo grupo de científicos ya hablaba de un megatsunami, que era el resultado de la caída de un meteorito. Según este escenario el meteorito cayó en un océano con una profundidad menor a un kilómetro y formó el cráter Lomonosov de 120 kilómetros de diámetro. La caída del meteorito desplazó grandes cantidades de agua, lo que creó el tsunami primario, pero al mismo tiempo, quedó un gran «vacío» en las inmediaciones de la caída, que en la segunda fase fue inundado nuevamente por el agua desplazada, provocando un tsunami secundario.
En diciembre de 2022 se publicó el último artículo sobre este tema del mismo grupo de científicos que en 2016 originalmente propuso la hipótesis sobre los tsunamis en Marte. En su artículo, los investigadores muestran evidencia de dos impactos de meteoritos y dos tsunamis en Marte y se enfocan en estudiar al más antiguo, que también fue mucho más destructivo. Los científicos primero analizaron en detalle el área amplia alrededor del aterrizaje del vehículo Viking 1 y propusieron un cráter con un diámetro de 110 kilómetros como el lugar donde cayó el meteorito. En Agosto del 2022, la Union Astronómica Internacional le puso el nombre de Cráter Pohl, según Frederik Pohl, reconocido escritor de ciencia ficción.
Posteriormente, los científicos llevaron a cabo varias simulaciones numéricas con las que simularon la caída de cuerpos de entre 3 y 10 kilómetros de tamaño en el océano marciano. En sus simulaciones, los investigadores también variaban las propiedades de la corteza y el manto marcianos hasta una profundidad de 120 kilómetros.
Las simulaciones han demostrado que, dependiendo de las propiedades físicas de la corteza y el manto, la caída de un asteroide con un diámetro de 3 o 9 kilómetros en un océano poco profundo fácilmente podría crear un cráter con un diámetro de 110 kilómetros, liberando energía equivalente a 500,000 o incluso 13 millones de megatones de TNT. Se predice que la altura inicial del tsunami alcanzó los 500 metros, y que la enorme pared de agua recorrió una distancia de 1,500 kilómetros. Este tsunami inundó por completo varias regiones con un área total de hasta 800,000 kilómetros cuadrados.
Es interesante comparar este evento con la caída del cuerpo, que provocó la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años. En aquel momento, un asteroide con un diámetro de unos diez kilómetros cayó en el Golfo de México cerca de la costa de la Península de Yucatán. La profundidad del mar en la bahía no superaba los 200 metros, sin embargo, esto fue suficiente para crear un enorme tsunami, cuya altura inicial alcanzó los 1,500 metros. En el lugar de la caída, en las profundidades del mar, aún se encuentra escondido el cráter Chicxulub con un diámetro increíble de 180 kilómetros.
Entre las prioridades actuales de los científicos que estudian la evolución de la superficie marciana está determinar de la forma más fiable posible qué tanto los impactos de asteroides y los tsunamis resultantes han contribuido a la transformación del paisaje marciano, y qué impacto podrían haber tenido sobre la vida primitiva que pudo haber estado presente en el planeta..
Para conocer más…
- Brecha, Wikipedia, https://es.wikipedia.org/wiki/Brecha_(geología)
- Rodriguez, J., Fairén, A., Tanaka, K. et al. cunami waves extensively resurfaced the shorelines of an early Martian ocean. Sci Rep 6, 25106 (2016). https://doi.org/10.1038/srep25106
- Costard, F., Séjourné, A., Kelfoun, K., Clifford, S., Lavigne, F., Di Pietro, I., and Bouley, S. (2017), Modeling cunami propagation and the emplacement of thumbprint terrain in an early Mars ocean, J. Geophys. Res. Planets, 122, 633– 649, doi:10.1002/2016JE005230.
- Rodriguez, J.A.P., Robertson, D.K., Kargel, J.S. et al. Evidence of an oceanic impact and megacunami sedimentation in Chryse Planitia, Mars. Sci Rep 12, 19589 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18082-2
- Huge Global cunami Followed Dinosaur-Killing Asteroid Impact, EOS, https://eos.org/articles/huge-global-cunami-followed-dinosaur-killing-asteroid-impact
- Megacunami swept over Mars after massive asteroid hit the Red Planet, Space.com, https://www.space.com/mars-megacunami-massive-asteroid-impact-crater
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