El hielo seco, y no el agua, esculpe los cañones de Marte, según un nuevo estudio

Durante años, los científicos han discutido si los enigmáticos canales que serpentean por las dunas de Marte eran el resultado del paso del agua líquida en el pasado o de algún proceso distinto. Ahora, un equipo de investigadores neerlandeses ha puesto fin a esa controversia: no fue el agua, sino el hielo seco —dióxido de carbono congelado— el responsable de estas formaciones.

El estudio, dirigido por la doctora Lonneke Roelofs de la Universidad de Utrecht junto a la estudiante de máster Simone Visschers, ha conseguido recrear en laboratorio el comportamiento del CO₂ bajo las condiciones atmosféricas marcianas. Los resultados, publicados esta semana en Geophysical Research Letters, muestran cómo bloques de hielo seco deslizándose sobre la arena pueden excavar canales profundos y sinuosos, exactamente iguales a los observados por los satélites de la NASA.

“Fue como ver a los gusanos de arena de Dune moverse bajo la superficie”, relató Roelofs, comparando el fenómeno con la icónica escena de la saga de ciencia ficción.

Experimentos en una “cámara marciana”

Los investigadores realizaron sus pruebas en una instalación única: una “cámara de Marte” ubicada en la Open University de Milton Keynes (Reino Unido), capaz de reproducir la baja presión atmosférica y las extremas diferencias térmicas del planeta rojo.

Dentro de esta cámara, colocaron bloques de hielo seco sobre arena marciana simulada, inclinada en diferentes ángulos para observar su comportamiento. Descubrieron que los bloques se desplazaban y reaccionaban de dos maneras muy distintas, dependiendo de la pendiente del terreno.

En pendientes pronunciadas (más de 25 grados), el hielo seco se deslizaba rápidamente, tallando canales rectos y poco profundos. Sin embargo, en pendientes más suaves (menores de 22,5 grados) ocurría algo completamente diferente: el gas liberado por la sublimación del CO₂ quedaba atrapado bajo el bloque, aumentando la presión hasta que se liberaba en una serie de explosiones localizadas que lanzaban granos de arena varios metros por el aire.

Ese proceso hacía que los bloques se “enterraran” en la superficie y avanzaran como si se arrastraran bajo la arena, formando canales sinuosos con bordes elevados, idénticos a los observados por la cámara HiRISE de la NASA en los cráteres marcianos.

El papel del dióxido de carbono y el invierno marciano

En Marte, las temperaturas invernales en las latitudes medias del hemisferio sur pueden caer por debajo de los –120 °C, permitiendo que el dióxido de carbono de la atmósfera se congele y se acumule sobre las dunas en capas de hasta 70 centímetros de espesor.

Cuando llega la primavera marciana y la luz solar calienta la arena, los bloques de CO₂ comienzan a romperse y deslizarse cuesta abajo, alcanzando tamaños de hasta un metro. El calor del suelo provoca la sublimación instantánea del hielo, que pasa directamente de sólido a gas, generando una película de aire a presión que actúa como una capa lubricante bajo el bloque.

“En nuestra simulación vimos cómo el gas de alta presión escapaba violentamente en todas direcciones, levantando la arena y empujando el bloque hacia adelante”, explicó Roelofs. Este proceso excavaba trinchera tras trinchera, dejando crestas de arena a ambos lados del canal, una firma topográfica que coincide exactamente con las observaciones de los satélites.

Evidencias satelitales que confirman el modelo

Los datos de topografía orbital del cráter Russell en Marte corroboran los resultados del experimento. Allí, los investigadores observaron canales poco profundos cerca de las crestas de las dunas que se transforman gradualmente en surcos curvados y más profundos a medida que descienden, justo el patrón que se reprodujo en el laboratorio.

Las simulaciones adicionales del equipo mostraron que, bajo la menor gravedad marciana, los granos de arena expulsados por la sublimación del CO₂ pueden viajar más de medio metro en horizontal, distancia suficiente para crear las crestas laterales o “ribetes” que caracterizan a estos canales.

Esto refuerza la hipótesis de que las fuerzas gaseosas, sin intervención de agua líquida, son capaces de generar formas de relieve complejas, algo que antes se atribuía exclusivamente a la erosión hídrica.

Un hallazgo que cambia la historia geológica de Marte

Desde hace más de dos décadas, los científicos interpretaban las llamadas gullies o “barrancas lineales” como evidencias de un pasado húmedo en Marte, cuando el planeta habría albergado ríos o arroyos estacionales. Sin embargo, los resultados del equipo neerlandés demuestran que estos canales pueden formarse hoy en día, sin agua, mediante procesos puramente físicos.

El descubrimiento obliga a revisar la narrativa sobre la evolución climática marciana, ya que sugiere que no toda la actividad erosiva requiere agua líquida. “Nuestros experimentos muestran que el dióxido de carbono sólido, al sublimarse, puede esculpir la superficie con la misma eficacia que el agua en la Tierra”, apuntó Roelofs.

El hallazgo también explica por qué estas estructuras aparecen principalmente en las zonas polares y medias del sur marciano, donde las condiciones son ideales para la acumulación y el desprendimiento estacional de hielo seco.

Implicaciones más allá de Marte

El estudio podría tener consecuencias que van más allá del planeta rojo. Los investigadores señalan que procesos similares podrían estar ocurriendo en otros mundos helados del sistema solar, como Europa, Tritón o Titán, donde abundan los hielos volátiles que pueden sublimarse bajo determinadas condiciones de radiación solar.

En estos entornos, la erosión provocada por gases en expansión podría desempeñar un papel más importante de lo que se pensaba, generando relieves que imitan los producidos por líquidos. Esto plantea nuevos desafíos para la interpretación de imágenes planetarias y la búsqueda de rastros de agua o vida.

“Ahora sabemos que el gas puede esculpir la superficie de un planeta de maneras sorprendentemente complejas”, afirmó Roelofs. “Este descubrimiento nos obliga a repensar cómo entendemos la actividad geológica en mundos donde el agua es escasa o inexistente”.

Una nueva forma de ver Marte

La investigación de Utrecht y Milton Keynes marca un antes y un después en la exploración marciana. Al demostrar que el hielo seco puede actuar como agente geológico activo, los científicos ofrecen una explicación elegante y comprobable para uno de los mayores enigmas de la geología planetaria moderna.

En el futuro, misiones como ExoMars o los próximos orbitadores de la NASA podrían incorporar sensores diseñados para detectar directamente la presencia y dinámica del CO₂ estacional en la superficie marciana, confirmando si estos procesos siguen ocurriendo hoy.

Si es así, Marte no solo sería un planeta moldeado por el pasado, sino también por fuerzas activas en el presente, invisibles pero poderosas, capaces de tallar sus paisajes con un material tan extraño como hermoso: el hielo seco.