Descubren el mecanismo por el que la mayor parte del agua de los océanos del planeta rojo acabó perdiéndose en el espacio

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El concepto de este artista representa el entorno marciano temprano (derecha), que se cree que contiene agua líquida y una atmósfera más espesa, frente al ambiente frío y seco que se ve en Marte hoy (izquierda) – NASA Goddard
 

Así perdió (y sigue perdiendo) Marte toda su agua

Hace miles de millones de años, mares y ríos abundaban en la superficie de Marte. Hoy, sin embargo, la mayor parte de ese agua ha desaparecido, dejando un planeta polvoriento y prácticamente seco. ¿Qué ocurrió? Tras décadas de estudios, aproximaciones y teorías de todo tipo, un equipo de investigadores acaba de descubrir cuál fue, y sigue siendo en la actualidad, el principal mecanismo por el que toda el agua del planeta rojo se está «escapando» al espacio, donde se destruye rápidamente.

Utilizando los sofisticados instrumentos de la sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), una nave especialmente diseñada para estudiar la tenue atmósfera marciana, los investigadores han descubierto que el vapor de agua que aún se conserva en algunas zonas cerca de la superficie del planeta se está «fugando» rápidamente a la atmósfera, a una altura mucho mayor de lo que nadie se esperaba. Y una vez allí, es destruida rápida y eficazmente por partículas de gas cargadas eléctricamente (iones) para perderse después irremediablemente en el espacio.248825_web-kPCB-U401534070229DtE-510x410 

El gráfico muestra cómo varía la cantidad de agua en la atmósfera de Marte según las estaciones. En primavera y verano, la época de las grandes tormentas de arena, cantidad de agua aumenta de forma espectacular – Universidad de Arizona/Shane Stone/NASA Goddard/Dan Gallagher

Según explican los científicos en un artículo publicado hace unos días en Science, el fenómeno recién descubierto es uno de los más importantes mecanismos que llevaron a Marte a perder el equivalente a un océano global de agua de varios cientos de metros de profundidad en los últimos dos o tres mil millones de años.

Pero no solo eso. Según el estudio el proceso sigue activo, de modo que el planeta sigue perdiendo agua en la actualidad, a medida que el vapor es transportado a grandes altitudes tras sublimarse de los casquetes polares congelados durante las estaciones más cálidas.

«A todos nos sorprendió encontrar agua tan alta en la atmósfera», explica Shane W. Stone, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Tucson y primer firmante del estudio. Para hacer su descubrimiento, Stone y sus colegas se basaron en datos del espectrómetro de masas de iones y gases neutros (NGIMS) de MAVEN, que inhala aire y separa los iones que lo componen según su masa, que es la forma en que los científicos los identifican.

De este modo, fue posible rastrear la abundancia de iones de agua sobre el planeta durante más de dos años marcianos (cada año de Marte equivale a dos años terrestres). Y descubrir que la cantidad de vapor de agua cerca de las capas superiores de la atmósfera (a unos 150 km sobre la superficie) es más alta durante los veranos marcianos, especialmente en el hemisferio sur.

El papel de las tormentas de polvo

Durante el periodo estival, en efecto, el planeta está más cerca del Sol y recibe, por lo tanto, más calor, lo que hace que se produzcan enormes tormentas de polvo. Los fuertes vientos asociados a esas tormentas «empujan» al vapor de agua hasta las capas más altas de la atmósfera, donde se desintegran en sus componentes, oxígeno e hidrógeno, que escapan sin remedio al espacio exterior. Hasta ahora, los científicos pensaban que el vapor de agua estaba atrapado cerca de la superficie marciana, como sucede en la Tierra.

«Cualquier cosa que llegue a la parte más alta de la atmósfera -afirma Stone-, se destruye, ya sea en Marte o en la Tierra, porque esa es la parte más expuesta a la fuerza del Sol».

Durante su trabajo, los investigadores midieron 20 veces más agua atmosférica de lo habitual durante dos días concretos de junio de 2018, justo cuando una enorme tormenta de polvo a escala global barría la casi totalidad de la superficie del planeta y dejaba fuera de servicio al rover Opportunity. Stone y sus colegas estimaron que, sólo durante los 45 días que duró esa tormenta, Marte perdió la misma cantidad de agua que en un año «normal».

«Hemos demostrado -dice por su parte Paul Mahaffy, director de la División de Exploración del Sistema Solar en el centro Goddard de la NASA e investigador principal del instrumento NGIMS- que las tormentas de polvo interrumpen el ciclo del agua en Marte y la empujan muy alto en la atmósfera, donde las reacciones químicas pueden liberar sus átomos de hidrógeno, que luego se pierden en el espacio».

Otros estudios ya habían señalado que las tormentas de polvo marcianas pueden lanzar el vapor de agua a grandes alturas, pero nadie se había dado cuenta hasta ahora de que podía llegar hasta las capas atmosféricas más altas, donde los iones rompen sus moléculas hasta diez veces más rápido que en niveles inferiores.

En palabras de Mehdi Benna, otro de los participantes en el estudio, «lo que es único en este descubrimiento es que nos proporciona una nueva vía que no pensábamos que existiera para que el agua escape del entorno marciano. Y eso cambiará del todo nuestras estimaciones de lo rápido que el agua está escapando hoy de Marte y lo rápido que lo hizo en el pasado».

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