Según pudieron confirmar los científicos de la NASA, erupciones volcánicas hace miles de millones de años fueron las que destrozaron regularmente la superficie de Marte, alterando el clima del planeta durante décadas y creando cicatrices que aún son visibles en la actualidad.

Algunos volcanes pueden producir erupciones tan poderosas que liberan océanos de polvo y gases tóxicos al aire, bloqueando la luz solar y cambiando el clima de un planeta durante décadas. 

Al estudiar una parte de la región de Arabia Terra, en el norte de Marte, el equipo de geólogos encontró evidencia de miles de esas erupciones, o "súper erupciones" —como las llaman—, que son las explosiones volcánicas más violentas hasta ahora conocidas.

Los hallazgos, publicados en la revista Geophysical Research Letters, describen además como, arrojando cantidades masivas de vapor de agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre a la atmósfera; estas explosiones atravesaron la superficie marciana durante un período de 500 millones de años (hace unos 4 mil millones de años atrás) creando cráteres visibles en las imágenes satelitales.

Esos cráteres o "calderas", que también existen en la Tierra, originalmente se creía habían sido creados por asteroides. Sin embargo, son restos de supervolcanes explosivos: no son perfectamente redondos y tienen algunos signos de colapso, como pisos muy profundos y roca cerca de las paredes.

Para confirmarlo, los investigadores buscaron tanto evidencia de cenizas como de minerales de origen volcánico, y analizaron cómo se dispersaría y dónde se depositaría después de las erupciones. Luego, observaron imágenes de alta resolución tomadas por el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA para ver si los patrones coincidían con sus expectativas.

En busca de cenizas

Tras lanzar violentamente al aire el equivalente a 400 millones de piscinas olímpicas de roca fundida y gas, cada uno de estos súper volcanes colapsó en un gigantesco agujero, la "caldera". Esas calderas también existen en la Tierra, y pueden tener decenas de km de ancho. Ya en 2013, otro equipo de investigadores sugirió por primera vez que siete supuestos cráteres de impacto de meteoritos en Arabia Terra podían ser, en realidad, grandes calderas volcánicas. Fue el primer indicio de que también en Marte podría haber habido súper erupciones. "Leímos ese documento -dice Whelley- y enseguida nos interesamos por hacer un seguimiento". Pero en lugar de buscar directamente las calderas, que la actividad geológica puede ocultar con el tiempo, el equipo de la NASA decidió buscar la ceniza, "porque no se puede ocultar esa evidencia".

Otro grupo de investigación, al enterarse de que las cuencas de Arabia Terra podrían ser calderas volcánicas, había calculado previamente dónde podrían haberse asentado las cenizas de posibles súper erupciones en esa región: al este de las calderas, viajando a favor del viento, hacia el este y lejos del centro de los volcanes.

Armados con estos datos, Whelley y sus colegas utilizaron imágenes del espectrómetro de la sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), en órbita de Marte, para identificar los minerales de la superficie. Al observar las paredes de los cañones y los cráteres que hay a miles de km de las calderas, donde la ceniza habría sido transportada por el viento, identificaron minerales volcánicos convertidos en arcilla por el agua, incluyendo montmorillonita, imogolita y alofano. Luego, y gracias a las fotos de cámaras MRO, el equipo elaboró mapas topográficos tridimensionales de Arabia Terra.

Al superponer los datos minerales a los mapas topográficos de los cañones y cráteres analizados, los investigadores pudieron ver en los depósitos ricos en minerales que las capas de ceniza estaban muy bien conservadas; en lugar de mezclarse con los vientos y el agua, la ceniza se colocó en capas bien definidas.

"Fue entonces cuando me di cuenta de que esto no es una casualidad -dice por su parte Jacob Richardson, que trabajó con Whelley- , es una señal real. De hecho, estamos viendo lo que se predijo y ese fue el momento más emocionante para mí".

Los mismos científicos que identificaron originalmente las calderas en 2013 también calcularon cuánto material habría explotado de los volcanes, en función del volumen de cada caldera. Esta información permitió a Whelley y sus colegas calcular el número de erupciones necesarias para producir el espesor de ceniza que hallaron con las imágenes por satélite. El resultado fue que hubo miles de erupciones, y todas concentradas en Arabia Terra.

"¿Cómo pudo Marte hacer eso?-se pregunta Whelley-. ¿Cómo puede un planeta tan pequeño derretir suficiente roca para impulsar miles de súper erupciones en un solo lugar?". Aquí, en la Tierra, los súper volcanes están repartidos por todo el planeta. Es posible, opinan los investigadores, que en el pasado los súper volcanes terrestres también estuvieran concentrados en regiones concretas, para separarse después a medida que los continentes se movían bajo el impulso de la tectónica de placas. Algo que, sin duda, será objeto de nuevas investigaciones.