El agua marciana que escapa del planeta presenta variaciones estacionales extremas

Hoy Marte es un desierto gélido, pero antes era un mundo muy húmedo. Todavía no se sabe si era frío y húmedo o cálido y húmedo, pero el agua era abundante. ¿Adónde fue a parar toda esa agua? Parte se fue al subsuelo y parte se escapó al espacio, junto con la mayor parte de la atmósfera del planeta. Los investigadores han intentado cuantificar cuánta agua se ha perdido en el espacio, y llegar a la respuesta es más complejo de lo que se podría pensar.

«Sólo hay dos lugares donde puede llegar el agua. [on Mars]»Puede congelarse en el suelo o la molécula de agua puede romperse en átomos, y los átomos pueden escapar de la parte superior de la atmósfera al espacio», dijo en un comunicado el líder del estudio, John Clarke, del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston. «Para entender cuánta agua había y qué le pasó, necesitamos entender cómo los átomos escapan al espacio».

Marte es más pequeño que la Tierra, tiene una atmósfera delgada y no tiene campo magnético. La visión más simple ve vapor de agua que se eleva en la atmósfera, donde la luz solar lo divide en hidrógeno y oxígeno, y luego el hidrógeno más ligero es expulsado del planeta. Pero Marte no es un mundo estático en un Sistema Solar estático. Las concentraciones de vapor de agua, las cantidades de luz solar y el efecto del viento solar cambian significativamente de una estación a otra.

«En los últimos años, los científicos han descubierto que Marte tiene un ciclo anual mucho más dinámico de lo que se creía hace 10 o 15 años», explicó Clarke. «La atmósfera en su conjunto es muy turbulenta, se calienta y se enfría en escalas de tiempo muy breves, incluso de horas. La atmósfera se expande y se contrae a medida que el brillo del Sol en Marte varía un 40 por ciento a lo largo de un año marciano».

El hidrógeno existe en tres formas en el universo: la versión normal de un protón y un electrón, así como versiones en las que el protón tiene uno o dos neutrones como acompañantes. La combinación de un protón y un neutrón se llama deuterio y tiene las mismas propiedades químicas, por lo que puede unirse al oxígeno y formar agua, pero es más pesado que el hidrógeno normal, lo que hace que sea más difícil escapar de él.

Se pensaba que tanto el hidrógeno como el deuterio escaparían lentamente, pero las observaciones mostraron que la tasa de escape puede cambiar rápidamente, especialmente cuando Marte está más cerca del Sol en su órbita. Pero ni siquiera eso puede explicarse por la temperatura de la atmósfera. El equipo cree que o bien el viento solar (la corriente de partículas cargadas procedentes del Sol) está dando a estos átomos un impulso adicional, o tal vez hay alguna reacción química en la atmósfera superior que los está ayudando a escapar.

El trabajo se suma a la creciente imagen de agua en Marte, una imagen que nos informa sobre la posibilidad de vida en el pasado lejano del planeta, pero también sobre el potencial de agua en mundos mucho más allá del Sistema Solar. El trabajo fue posible gracias a la sonda espacial MAVEN de la NASA que orbita Marte, así como al Hubble, que pudo proporcionar mediciones de escapes de deuterio desde 1991.

El estudio se publica en Science Advances.