Los científicos chinos han llegado a la conclusión de que las aguas subterráneas de Marte bajo Utopia Planitia permanecieron activas hasta el (reciente) período amazónico de la historia geológica del Planeta Rojo, que antes se consideraba frío y seco. En depósitos sedimentarios de la época amazónica, los instrumentos de Zhuzhong identificaron sulfatos hidratados, hidrosílice, óxidos y cloruros férricos. Estos minerales requieren agua salada líquida para formarse.
Según los investigadores, los minerales hidratados se formaron durante un período de actividad volcánica, cuando el magma caliente, subiendo a la superficie, derritió el hielo subterráneo y saturó la solución resultante con sales. Al salir a la superficie, se evaporó y de él precipitaron minerales. El hecho de que haya enormes capas de hielo bajo la superficie bajo la Utopia Planitia se estableció en 2016 utilizando el radar SHARAD del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Las reservas se estiman en más de 14 mil kilómetros cúbicos, lo que es comparable al volumen de agua del Lago Superior, el más grande y profundo de los Grandes Lagos de América del Norte. El radar de penetración terrestre RoPeR también mostró que las rocas debajo de Utopia Plain tienen estratificaciones pronunciadas, lo que significa que fueron depositadas en un ambiente acuático. Según los científicos, a finales de Hesperia y principios de la época amazónica (hace 3,5-3,2 mil millones de años), el cráter se llenaba periódicamente de agua, lo que provocaba la formación de capas.
Recientemente, los científicos chinos informaron de otro descubrimiento: a una profundidad de unos 35 metros de la superficie, el radar de penetración terrestre de Zhuzhong descubrió estructuras poligonales en forma de cuña de hasta varias decenas de metros de diámetro. A lo largo de un recorrido de 1,9 kilómetros, el dispositivo registró 16 de estos polígonos, lo que sugiere que estaban muy extendidos por toda Utopia Planitia.
Los investigadores creen que las misteriosas estructuras subterráneas se formaron inmediatamente al final o después del final de la era “húmeda”. Originalmente se trataba de accidentes geográficos superficiales que se hundieron hasta las profundidades como resultado de procesos geológicos posteriores. Según el modelo propuesto por los autores, cuando el agua salió del cráter, el sedimento arcilloso del fondo se secó y se agrietó. La humedad penetró en las grietas: desde las profundidades, como resultado del ascenso del agua subterránea y la difusión del vapor formado durante la sublimación de los poros del hielo, y desde la superficie, en forma de nieve. Cuando se congelaron, el agua y la tierra que llenaban las grietas funcionaban como cuñas.
Como resultado del proceso cíclico de congelación y descongelación, que duró millones de años, se formó una especie de relieve de pequeñas colinas. Hace entre 3.200 y 2.900 millones de años, las condiciones en la superficie de Marte cambiaron drásticamente: el clima se volvió más seco y frío. El relieve poligonal fue erosionado y sus restos fueron encontrados bajo capas de regolito. “La estructura de las rocas por encima y por debajo del límite convencional, ubicadas a una profundidad de 35 metros, es muy diferente”, escriben los autores del artículo. “Esto indica una transformación notable del régimen térmico y la actividad del agua. Obviamente, en esta vez se produjo una revolución climática en las latitudes bajas y medias de Marte”.
En la actualidad, todavía se encuentran estructuras poligonales similares en la superficie de Marte. Aparecen todos los años en primavera en las regiones polares del planeta. Fueron notados por primera vez en 2006 en imágenes de la cámara HiRISE (Experimento científico de imágenes de alta resolución) colocada a bordo de la nave espacial Mars Reconnaissance Orbiter. Investigadores de la Universidad de Arizona, después de analizar imágenes de la cámara HiRISE, concluyeron que las estructuras en forma de panal son el resultado de cambios estacionales en el agua y el dióxido de carbono.
Los científicos creen que las famosas dunas poligonales que la cámara HiRISE registró anteriormente en el fondo plano de muchos cráteres marcianos se forman aproximadamente de la misma manera. Los vientos se llevan el polvo y los granos de arena, y el hielo que llena las grietas forma crestas poligonales. En imágenes detalladas, se ve una red de polígonos más pequeños dentro de polígonos de gran escala. En forma, se asemejan a grietas secas en el fondo de lagos secos. Las estructuras de relieve poligonales también son comunes en la Tierra, en regiones de desarrollo de permafrost. Al igual que en Marte, están asociados con ciclos estacionales de congelación y descongelación que provocan la formación de formas erosivas de grietas.
“Zhuzhong” no funcionó durante tres meses, como se esperaba, sino hasta el 20 de mayo de 2022, tras lo cual la comunicación con él se interrumpió por completo. Durante este tiempo, el dispositivo viajó unos dos kilómetros a lo largo del fondo de Utopia Plain. Se trata del mayor cráter de impacto, con un diámetro de más de tres mil kilómetros, no sólo de Marte, sino de todo el sistema solar. La estructura también es interesante porque aquí la corteza es muy delgada y el manto es el más cercano a la superficie.
A lo largo de toda la ruta, el rover realizó estudios de radar utilizando el georadar RoPeR (Rover Penetrating Radar) instalado a bordo. Este dispositivo realiza sondeos de alta resolución en dos rangos de ondas electromagnéticas a una profundidad de hasta 100 metros. A modo de comparación: el rover estadounidense Perseverance, que llegó a Marte tres meses antes que Zhuzhong y todavía opera en el cráter vecino Isis Planitia, es capaz de “transparentar” el subsuelo a sólo diez metros.
Además, Zhuzhong realizó un mapeo magnetométrico de la corteza marciana para identificar anomalías locales en el campo magnético, midió parámetros climáticos (temperatura, presión, velocidad del viento), estudió la composición mineral del regolito mediante métodos de espectroscopia y buscó agua. En total, el rover transmitió a la Tierra 940 gigabytes de diversos datos.
