A pesar de décadas de exploración e investigación, Marte todavía tiene muchos misterios.En particular, los científicos todavía están tratando de averiguar qué pasó con el agua que una vez fluyó en la superficie de Marte.Desafortunadamente, hace miles de millones de años, la atmósfera de Marte comenzó a ser despojada por el viento solar y, con el tiempo, también se perdió agua superficial. Sin embargo, no estaba del todo claro hacia dónde se dirigía y qué mecanismos estaban involucrados.
Para abordar este problema, un equipo de científicos recientemente hizo referencia a datos de tres misiones orbitales que estudian la atmósfera marciana.En el camino, encontraron evidencia de tormentas de polvo locales más pequeñas que ocurren casi todos los años en Marte.haciendo que el planeta se seque con el tiempo.Estos hallazgos sugieren que las tormentas son una fuerza impulsora importante detrás de la evolución de la atmósfera marciana y su transformación en los lugares helados y desolados que conocemos hoy.
Las tormentas de polvo ocurren regularmente en Marte y ocurren cada vez que la atmósfera inferior se calienta, lo que hace que las corrientes de aire recojan el polvo y lo circulen por todo el planeta.Esto puede suceder cuando Marte está en su punto más cercano en órbita al Sol (perihelio), y también puede verse exacerbado por las variaciones de temperatura entre los hemisferios. Cuando uno de ellos está experimentando el verano, la circulación atmosférica puede aumentar dramáticamente.
Estas tormentas de polvo tienen el efecto de calentar la parte superior de la delgada atmósfera de Marte, evitando que las moléculas de agua se congelen como de costumbre y permitiendo que las moléculas de agua se eleven más alto.Las moléculas de agua en la parte superior de la atmósfera de Marte son vulnerables a la luz ultravioleta, lo que provoca la disociación química y la descomposición en sus componentes constituyentes de hidrógeno y oxígeno.
El oxígeno (elemento pesado) se escapa al espacio o vuelve a hundirse en la superficie, mientras que el hidrógeno se pierde fácilmente en el espacio.Michael S. Chaffin, investigador del Instituto de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder, también fue el autor principal del estudio.Como le dijo recientemente a la NASApresione soltar:
“Todo lo que tienes que hacer para perder agua permanentemente es perder un átomo de hidrógeno. Esto se debe a que el hidrógeno y el oxígeno no pueden recombinarse en agua.Entonces, si pierdes un átomo de hidrógeno, definitivamente pierdes una molécula de agua”.
Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que Marte perdió la mayor parte de su agua debido a las tormentas de polvo, pero no se dieron cuenta de la importancia de las tormentas locales.Esto ocurre casi todos los veranos en el hemisferio sur del planeta, mientras que las tormentas más grandes (que pueden incluir todo el planeta) suelen ocurrir una vez cada tres o cuatro años en Marte. Esto equivale a alrededor de 5,5 a 7,5 años.
Anteriormente, se pensaba que estas tormentas masivas y veranos calurosos en el hemisferio sur (cuando Marte estaba más cerca del Sol) eran las causas principales.Sin embargo, después de hacer referencia a los datos de tres orbitadores de Marte, Chaffin y sus colegas descubrieron que Marte pierde aproximadamente el doble de agua durante las tormentas locales en comparación con los veranos en el hemisferio sur, donde no hay tormentas locales.
Estos datos son de la NASA.Orbitador de reconocimiento de Marte(MRO), ESAorbitadores de gases traza(TGO) yAtmósfera de Marte y evolución volátil norte(MAVEN) Orbitador.Gerónimo VillanuevaEl experto en agua marciana del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA (y coautor de este artículo) también formó parte del equipo científico del Trace Gas Orbiter.Como explicó:
“Este documento nos ayuda virtualmente a retroceder en el tiempo y decir: ‘Bien, ahora tenemos otra forma de perder agua que nos ayudará a relacionar esta pequeña cantidad de agua en Marte hoy con la enorme cantidad de agua que tenía en el pasado. Todos los instrumentos tienen que contar la misma historia, y lo hacen”.
Debido a que el agua es uno de los componentes clave de la vida tal como la conocemos, los científicos están muy interesados en determinar dónde se ha ido el agua y cuánto tiempo ha estado en la superficie de Marte.Esencialmente, quieren saber si han existido el tiempo suficiente para permitir el surgimiento de formas de vida básicas como los microbios unicelulares.Conocer el mecanismo de pérdida de agua también es importante para futuras misiones tripuladas a Marte, que requerirán suministros de agua locales.
Los científicos han tenido muchas teorías sobre lo que está sucediendo con el agua marciana hoy, pero carecen de las medidas necesarias para pintar una imagen completa.Luego, Chaffin y sus colegas experimentaron una rara convergencia de las órbitas de las naves espaciales durante una tormenta de polvo local (que duró de enero a febrero de 2019), lo que brindó a los científicos la oportunidad de realizar observaciones sin precedentes.
Cada orbitador realizó un tipo diferente de tarea científica.Mientras que el MRO de la NASA midió la temperatura, el polvo y las concentraciones de hielo de agua hasta 100 km (62 millas) sobre la superficie, el TGO de la ESA mide las concentraciones de vapor de agua y hielo en el mismo rango de altitud.Mientras tanto, la nave espacial MAVEN de la NASA ha registrado cantidades de gas hidrógeno a altitudes de más de 1000 km (620 millas) sobre la superficie.
Cuatro instrumentos en tres naves espaciales recopilaron datos sobre tormentas de polvo locales para determinar su papel en el escape de agua de Marte.Esto incluyó el espectrómetro de TGO, que detectó vapor de agua en la atmósfera inferior antes del inicio de la tormenta de polvo.También fuimos testigos de cómo el vapor de agua se elevaba hacia la atmósfera intermedia con el inicio de la tormenta, alcanzando eventualmente concentraciones diez veces más altas que antes de que comenzara la tormenta.
Esto fue consistente con los datos obtenidos por Mars Climate Sounder (MCS) de MRO, que detectó un aumento en la temperatura atmosférica a medida que el polvo se elevaba por encima del planeta.También vimos la desaparición de las nubes de hielo de agua porque, como era de esperar, el hielo ya no podía estar en la cálida atmósfera inferior.Mientras tanto, el espectrómetro ultravioleta de imágenes (IUS) de MAVEN ha demostrado que se puede ver hielo sobre un volcán masivo en la región de Tharsis de Marte antes de la tormenta.
Estas nubes desaparecieron cuando comenzó la tormenta y reaparecieron cuando el cielo se despejó.Ver esto en sus ojos confirmó lo que Chaffin y sus asociados habían sospechado todo el tiempo.Aunque algunos modelos y evidencia indirecta han sugerido una relación entre la actividad del polvo y la pérdida de agua en Marte, este es el primer estudio que pudo distinguir entre la pérdida de agua estacional y el forzamiento inducido por el polvo.
Aunque algunos modelos y evidencia observacional indirecta sugieren que la actividad del polvo puede explicar las tendencias estacionales, los estudios anteriores no han podido distinguir claramente entre el forzamiento inducido por el polvo y la estacionalidad.Estos hallazgos no solo brindan nuevos conocimientos sobre la dinámica que impulsa el entorno marciano, sino que también podrían ser de gran importancia al planificar una nave espacial tripulada a Marte.
Después de todo, ¡comprender el ciclo limitado del agua de Marte puede ser esencial para encontrar su origen!
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