Las entradas de las cuevas marcianas pueden ofrecer el refugio perfecto contra la radiación para los asentamientos humanos.

La entrada de una caverna marciana. Crédito: NASA, JPL y Universidad de Arizona.

Hay muy buenas razones por las que Marte es un paisaje tan desolado y árido. Sin una atmósfera espesa ni un campo magnético, la superficie de los planetas rojos es bombardeada diariamente por una radiación hasta 900 veces mayor que la que se ve en la Tierra. Sin embargo, algunos lugares están protegidos. Una nueva investigación ha encontrado que las entradas de las cuevas están protegidas de la radiación dañina que normalmente golpea a Marte. Esto puede hacerlos ideales tanto como sitios para futuros asentamientos como para misiones robóticas destinadas a buscar signos de vida extraterrestre.

A pesar de los asombrosos avances en la exploración espacial en la última década, si se va a tomar en serio la idea de asentarse en Marte en algún momento durante este siglo, hay muchos desafíos que deben superarse. Eso es a menos que nos contentemos con misiones suicidas unidireccionales.

No hay escasez de peligros ambientales para matar a cualquier astronauta lo suficientemente valiente como para atreverse a poner un pie en Marte. Por un lado, el planeta solo tiene el 0,7% de la presión del nivel del mar de la Tierra, lo que significa que cualquier ser humano en Marte debe usar un traje de presión completo o permanecer encerrado dentro de una cámara de presión controlada, de lo contrario, el oxígeno no fluiría a través del torrente sanguíneo y el cuerpo podría hincharse y desangrarse.

Luego está el tema de la radiación. Marte está más lejos del Sol que la Tierra y recibe aproximadamente el 60% de la energía por metro cuadrado que se ve en un sitio similar en la Tierra. Pero dado que Marte no tiene un campo magnético para desviar las partículas energéticas, junto con la atmósfera delgada como el papel, su superficie está expuesta a niveles de radiación mucho más altos que la Tierra. Además, además de la exposición regular a los rayos cósmicos y al viento solar, recibe explosiones de radiación letales ocasionales debido a las fuertes erupciones solares.

Las mediciones realizadas por la sonda Mars Odyssey sugieren que los niveles de radiación en curso en Marte son al menos 2,5 veces más altos que los que experimentan los astronautas en la Estación Espacial Internacional. Eso es alrededor de 22 milirads por día, lo que equivale a 8000 milirads (8 rads) por año. A modo de comparación, las personas en los EE. UU. están expuestas a aproximadamente 0,62 rads/año en promedio.

Cualquier intento de colonizar el Planeta Rojo requerirá medidas para garantizar que la exposición a la radiación se mantenga al mínimo. Algunas de las ideas propuestas hasta ahora involucran hábitats construidos directamente en el suelo o incluso hábitats sobre el suelo utilizando módulos inflables revestidos de cerámica.

Pero una mejor idea puede ser aprovechar los refugios naturales que ya existen. Marte está salpicado de pozos profundos, cuevas y estructuras de tubos de lava en toda su superficie. Según un nuevo estudio realizado por investigadores dirigidos por Daniel Videz-Moreiras en el Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial de España, muchas de estas cavernas podrían ofrecer una amplia protección a los colonos humanos.

Las cuevas y sus entradas se han propuesto como entornos y regiones habitables que podrían haber conservado evidencia de vida, principalmente debido a su protección natural contra la dañina radiación ionizante y no ionizante presente en la superficie. Sin embargo, ningún estudio hasta la fecha ha determinado cuantitativamente el blindaje que ofrecen estos vacíos en Marte, escribieron los investigadores en la revista Icarus.

Los investigadores encontraron que los niveles de radiación ultravioleta dentro de las cavernas marcianas eran, en algunos casos, ~2% de los valores encontrados en la superficie.

Las simulaciones numéricas de las entradas de las cuevas muestran una reducción de incluso más de dos órdenes de magnitud en la radiación UV, tanto en las dosis máximas instantáneas como acumulativas, durante todo el año y en cualquier lugar del planeta, encontraron los investigadores.

Además, la cantidad de radiación activa sigue siendo mayor que el mínimo requerido para una fotosíntesis similar a la de la Tierra. En otras palabras, las entradas de las cuevas podrían albergar tanto a los humanos como a su fuente de alimento vegetal. Sin embargo, no está claro si la radiación ionizante, el tipo de radiación electromagnética asociada con el cáncer, se bloquea de la misma manera que la radiación UV.

La radiación ionizante no presenta exactamente el mismo comportamiento que la radiación UV, Videz-Moreiras. le dijo a New Scientist . Sin embargo, se espera que la radiación ionizante también sea fuertemente atenuada en los cráteres de los pozos y en las claraboyas de las cuevas.

Cuevas de Tharsis del catálogo MGC3. Crédito: G. Cushing y USGS.

En 2009, investigadores dirigidos por el Dr. Armando Azua-Bustos, científico del Departamento de Planetología y Habitabilidad del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) en Madrid, describieron el comportamiento de un alga roja eucariota Cyanidium particular que crece en el Atacama similar a Marte. Desierto. Estos microorganismos formaron biopelículas en cuevas costeras aparentemente inhóspitas donde hay poca luz, pero la suficiente para sustentar la vida. Si las cuevas marcianas son como las del árido desierto de Atacama, el lugar más seco de la Tierra, la vida también podría encontrar una manera de prosperar allí, propusieron Azua-Bustos y sus colegas.

Los datos de imágenes de superficie de alta resolución registrados durante las últimas dos décadas por instrumentos como el sistema de cámara contextual Mars Reconnaissance Orbiter (CTX), junto con el sistema de imágenes de emisión térmica Mars Odysseys (THEMIS), sugieren que la protuberancia de Tharsis puede ser la mejor región para candidatos a cuevas en Marte. Se han identificado más de 1000 cuevas adecuadas en esta región, que también contiene tres enormes volcanes en escudo, Arsia Mons, Pavonis Mons y Ascraeus Mons.

La ciudad de Tharsis suena como un nombre increíble para el primer asentamiento humano en Marte. Recuerda el nombre.

ACTUALIZACIÓN (30 de agosto de 2021): el artículo se actualizó para incluir los hallazgos realizados por Azua-Bustos et al. en el Desierto de Atacama, que complementan la cuantificación de radiación en cuevas marcianas.

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