Una vez hubo agua en Marte y el Hubble explica cómo desapareció

Los datos del Telescopio Espacial Hubble y la misión MAVEN de la NASA parecen haber resuelto finalmente el misterio de la desaparición del agua en Marte. Los nuevos datos indican que los cambios estacionales en el Planeta Rojo juegan un papel importante en la velocidad a la que este mundo rocoso pierde agua en el espacio.

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Para entenderlo, vale recordar que Marte era un planeta cálido y húmedo hace tres mil millones de años, cuando aún tenía grandes masas de agua cubriendo su superficie. Hoy, nuestro vecino es un planeta frío y seco. Entonces, ¿qué pasó con el agua?

Eso es lo que los científicos llevan décadas intentando descubrir. Para John Clarke, investigador de la Universidad de Boston, hay dos posibilidades: “podría haberse congelado hasta el suelo, o las moléculas de agua se rompieron en átomos, y los átomos podrían escapar desde la parte superior de la atmósfera al espacio”, sugirió.

Para entender cuánta agua existía en el planeta y qué le pasó, primero es necesario entender cómo escapan los átomos al espacio. Entonces Clarke y sus colegas combinaron datos del Hubble y MAVEN para medir el número y la tasa de escape de los átomos de hidrógeno que se dirigen al espacio.

La luz del sol descompone las moléculas de agua de la atmósfera marciana en átomos de hidrógeno y oxígeno; en el estudio trabajaron con hidrógeno y deuterio, un átomo de hidrógeno con un neutrón en su núcleo. Este neutrón hace que el deuterio sea dos veces más masivo que el hidrógeno, lo que hace que escape mucho más lentamente que el hidrógeno ordinario.

Con el tiempo se perdió más hidrógeno que deuterio, lo que hace que la proporción de deuterio aumente respecto a la del hidrógeno; por lo tanto, medir las diferencias entre los dos permite a los científicos investigar cómo se produjo el escape de agua cuando todavía ocurría en Marte.

Cómo Marte perdió su agua

Aunque muchos de los datos utilizados provienen de la misión MAVEN, sus instrumentos no pueden detectar emisiones de deuterio durante todo el año marciano; a diferencia de la Tierra, Marte se aleja más del Sol durante el invierno en su órbita, lo que hace que las emisiones de deuterio se debiliten. Y aquí es donde entró en juego el telescopio Hubble, cuyos datos llenaron los vacíos en los ciclos anuales marcianos.

Así descubrieron que las tasas de escape de hidrógeno y deuterio aumentan significativamente cuando Marte está más cerca del Sol (perihelio), lo que coincide con el aumento de vapor en la atmósfera media, provocado por el calentamiento estacional. En la práctica, la tasa de escape de deuterio e hidrógeno es de 10 a 100 veces mayor (respectivamente) en el perihelio que en el afelio.

Esto es importante porque, anteriormente, los científicos consideraban que los átomos se propagaban lentamente hacia la parte superior de la atmósfera, de donde finalmente podían escapar. Ahora saben que las condiciones atmosféricas pueden cambiar rápidamente: cuando Marte está más cerca del Sol, las moléculas de agua (que son el origen del hidrógeno y el deuterio) se elevan rápidamente, liberando átomos a grandes altitudes.

El equipo también se dio cuenta de que los cambios en los átomos son tan rápidos que se necesitaría algún mecanismo para que finalmente se produjera el escape atómico. Debido a la temperatura, la atmósfera superior de Marte permite que sólo una pequeña porción de átomos alcance la velocidad suficiente para escapar de la gravedad. Por otra parte, se pueden producir átomos más rápidos; Todo lo que se necesita es un “pequeño empujón” de algunos eventos, como las colisiones de protones en el viento solar.

Estudiar qué pasó con el agua en Marte es fundamental para que los científicos comprendan mejor los planetas del Sistema Solar e incluso para comprender la evolución de mundos del tamaño de la Tierra. Así, Marte, Venus y la propia Tierra pueden ayudar a comprender mundos distantes.

Los hallazgos fueron publicados en la revista. Avances científicos.

Fuente: Avances científicos, NASA