Marte, que alguna vez fue un planeta lleno de agua, hoy presenta un paisaje árido y desértico. Las características de su superficie dan testimonio de un pasado donde el agua fluía en abundancia:
- Valles fluviales
- Deltas secos
- Minerales hidratados
Durante los últimos 3 mil millones de años, parte de esta agua se ha filtrado en el subsuelo marciano. Por otro lado, el destino del resto de este preciado recurso siguió siendo un enigma durante años. Juan Clarkeinvestigador del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston, lidera un equipo decidido a resolver este rompecabezas planetario.
El futuro del agua marciana: dos hipótesis principales
Según Clarke, el agua en Marte sólo tenía dos destinos posibles:
- Solidificarse en el suelo
- Descomponerse en átomos y escapar al espacio.
“Para entender cuánta agua estuvo alguna vez presente y cómo evolucionó, necesitamos estudiar cómo los átomos escapan al espacio”, dice Clarke. Este fuga atmosférica está en el centro de la investigación actual sobre Marte.
Escape atmosférico: clave del enigma marciano
El análisis de los datos recopilados por Hubble y MAVEN permitió al equipo de Clarke rastrear la tasa actual de escape de átomos de hidrógeno de la atmósfera marciana. Al extrapolar esta información, pudieron rastrear la pérdida de agua del planeta a lo largo del tiempo, proporcionando una imagen más clara de Marte durante su pasado más húmedo y cálido.
En Marte, la luz del sol descompone las moléculas de agua en la atmósfera en átomos de hidrógeno y oxígeno. Este proceso, llamado fotodisociación, libera dos tipos de hidrógeno: hidrógeno regular y un isótopo más pesado, el deuterio. Debido a su mayor masa, el deuterio escapa de la atmósfera marciana más lentamente que el hidrógeno normal.
| Isótopo | masa | Velocidad de escape |
|---|---|---|
| Hidrógeno | 1 | Rápido |
| Deuterio | 2 | Primavera |
Con el tiempo, se escapa más hidrógeno que deuterio, lo que hace que aumente la proporción deuterio/hidrógeno en la atmósfera. Medir esta proporción permite a los científicos estimar la cantidad de agua que alguna vez estuvo presente en el Planeta Rojo.
Una atmósfera marciana dinámica y compleja
Investigaciones recientes han revelado que la atmósfera de Marte es mucho más dinámica de lo que se pensaba hace una década. Se calienta y enfría rápidamente, a veces en tan solo unas horas. Esta turbulencia está influenciada por la distancia variable de Marte al Sol, que fluctúa hasta un 40% en el transcurso de un año marciano.
Estos hallazgos llevaron a dos conclusiones principales:
- Cuando Marte está más cerca del Sol, las moléculas de agua ascienden más rápidamente a la atmósfera, liberando hidrógeno y deuterio a gran altura.
- Las rápidas fluctuaciones en las tasas de escape de hidrógeno y deuterio sugieren que estos átomos necesitan energía adicional para escapar de la gravedad marciana.
Estas variaciones estacionales y energéticas explican por qué las tasas de escape de hidrógeno y deuterio varían significativamente a lo largo del año marciano. Esta comprensión profunda de la atmósfera marciana podría tener implicaciones importantes para nuestra comprensión del universo y la búsqueda de vida extraterrestre.
Estudiar la historia del agua en Marte es crucial no sólo para comprender el Planeta Rojo, sino también para estudiar otros planetas de tamaño similar a la Tierra en sistemas estelares distantes. Marte, junto con la Tierra y Venus, se encuentra en o cerca de la “zona habitable” de nuestro sistema solar, donde podría existir agua líquida. Cada uno de estos planetas evolucionó en condiciones muy diferentes, lo que proporciona a los científicos laboratorios naturales para estudiar la evolución de los planetas en zonas habitables a lo largo del tiempo.
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