Marte y agua.Esas palabras pueden desencadenar una avalancha de especulaciones, pruebas, hipótesis y teorías.Marte actualmente tiene algo de agua, pero está congelada y la mayor parte está enterrada.Sólo hay muy poco vapor de agua en la atmósfera.La evidencia muestra que era mucho más húmedo en el pasado.En la antigüedad, este planeta pudo haber tenido un océano global.Pero, ¿podrían vivir allí a la vez?
Un nuevo estudio dice lo contrario.Marte ha perdido la mayor parte de su agua, todo relacionado con el tamaño del planeta.
“Investigar la presencia, distribución y abundancia de elementos y compuestos volátiles, incluida el agua, en Marte ha sido un tema central de la exploración espacial durante los últimos 50 años”, escriben los autores en el artículo.Muchas misiones a Marte, incluidos los orbitadores, los módulos de aterrizaje y los rovers, involucran la comprensión de las aguas de Marte en objetivos científicos.“¡Sigue el agua!” fue un eslogan usado fácilmente por la NASA.Programa de exploración de Marte.
La evidencia de que Marte alguna vez estuvo húmedo se remonta a décadas.Las misiones Viking enviaron orbitadores y módulos de aterrizaje a Marte a fines de la década de 1970.El orbitador tomó imágenes de las formaciones geológicas de Marte, lo que indica la presencia de grandes cantidades de agua en el pasado.Casi al mismo tiempo, los científicos que estudiaban meteoritos marcianos encontraron evidencia de productos de meteorización a base de agua.
Misiones más recientes han reunido suficiente evidencia de que Marte alguna vez tuvo agua.Las cámaras de los orbitadores modernos, como el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA y el Mars Express Orbiter de la ESA, han estudiado intensamente Marte.El cráter Jezero recibió mucha atención orbital en previsión de la misión del rover Perseverance.Jezero es un antiguo lago antiguo con deltas de río claramente visibles.Así que nadie duda seriamente de que Marte alguna vez fue mucho más húmedo de lo que es hoy.
Qué pasó con toda esa agua es una pregunta candente en la comunidad científica.La teoría ampliamente aceptada es que Marte perdió su escudo y su espesa atmósfera y el agua simplemente escaparon al espacio.La pregunta es, ¿podría contener suficiente agua el tiempo suficiente para que surgiera la vida?
En un nuevo artículo titulado “La composición isotópica de potasio de Marte revela el mecanismo de retención volátil del planeta”, un equipo de investigadores respondió a la pregunta.El primer autor es Zhen Tian, Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra del Centro McDonnell de Ciencias Espaciales.Este artículo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
su respuesta?Marte es demasiado pequeño.
“El destino de Marte se decidió desde el principio”Wang Khun, Profesor Asistente de Ciencias Planetarias y de la Tierra en Ciencias de las Artes y autor principal del estudio.Es probable que haya un umbral para que los requisitos de tamaño de los planetas rocosos retengan suficiente agua para ser habitables y placas tectónicas con una masa que exceda la de Marte”.
Respuesta corta.
La respuesta larga son los isótopos de potasio y Marte, así como otros cuerpos del sistema solar.
El equipo de investigadores utilizó isótopos estables de potasio para “estimar la presencia, distribución y abundancia de elementos volátiles en otros cuerpos planetarios”.presione soltarPublica tu investigación.El potasio en sí es solo moderadamente volátil, pero puede usarse como marcador para compuestos más volátiles, incluida el agua.Los miembros de este equipo ya han estudiado la formación de la luna utilizando el método del marcador de potasio.
Juntos, Wang y otros investigadores estudiaron 20 meteoritos marcianos que representan la composición de silicatos de Marte.Descubrieron que Marte tiene más materia volátil, como agua, que la Luna.También contenía más asteroides como Vesta, que son más pequeños que Marte.Pero cuando se trata de la Tierra, encontramos lo contrario. Marte ha perdido más volátiles, incluida el agua.Según el equipo, la correlación entre la composición de potasio y el tamaño corporal está bien definida.
Marte y la Tierra son lo mismonebulosa del sol, el material que queda después de la formación del sol.Entonces comencé con una configuración similar.Sin embargo, cuando el equipo descubrió que los meteoritos marcianos tenían concentraciones de isótopos de potasio más altas que la Tierra, esto significó una mayor pérdida de potasio en Marte que en la Tierra.
También encontraron que “los valores de silicato a granel para la Tierra, la Luna, Marte y Vesta se correlacionan con la gravedad de la superficie y la abundancia de H2O”.
“La composición del isótopo K de la formación de silicato a granel de BSM y41K y la masa del planeta muestran que el tamaño del cuerpo de un planeta controla fundamentalmente su capacidad para contener volátiles.Esto podría proporcionar más información sobre la habitabilidad del planeta y ayudar a limitar el tamaño de los padres desconocidos”, escribieron los autores en el artículo.
“Durante mucho tiempo se ha cuestionado por qué hay cantidades mucho más bajas de elementos volátiles y sus compuestos en un planeta en erupción que en un meteorito primordial indiferenciado”.katarina laudes, Profesor de Investigación en Ciencias Planetarias y de la Tierra y coautor del estudio.”Encontrar la correlación entre la composición del isótopo K y la gravedad planetaria es un nuevo descubrimiento con importantes implicaciones cuantitativas sobre cuándo y cómo los planetas diferenciados recibieron y perdieron volátiles”.
Los autores dicen que esto tiene que ver con cómo los planetas y otros objetos se acumulan con el tiempo.La pérdida de volátiles como el agua puede variar con el tiempo a medida que el cuerpo crece por apego.Un cuerpo más grande simplemente contiene más volátiles que un cuerpo más pequeño.
Y aquí está la esencia. “Suficiente H2O con una masa que supera a Marte para permitir la habitabilidad y la tectónica de placas”, escriben los autores en el artículo.
Este trabajo no hubiera sido posible de no haber sido por el impacto en la Tierra del meteorito Martain, de muy diversa edad.Su edad se remonta a 4 mil millones de años, y más recientemente, hace cientos de millones de años.
“El meteorito marciano es la única muestra que puede estudiar la composición química de Marte”, dijo Wang.“Estos meteoritos marcianos varían en edad desde cientos de millones de años hasta 4 mil millones de años, y registran la volátil historia de la evolución de Marte.Al medir los isótopos de elementos moderadamente volátiles como el potasio, podemos inferir el grado de agotamiento volátil de los planetas a granel y comparar diferentes cuerpos del sistema solar”.
Entonces, ¿Marte estuvo realmente húmedo alguna vez?quizás.¿Ha estado la vida lo suficientemente mojada como para llegar a Marte?Según los investigadores, eso es poco probable.
Una cosa que hace esta investigación es agregar un poco más de detalle a la idea de las zonas habitables y cómo pensamos sobre los exoplanetas y su habitabilidad.En los estudios de exoplanetas, usamos el término zona habitable para describir la región de temperatura alrededor de una estrella dada donde, dada una atmósfera adecuada, se podría esperar razonablemente que un planeta tenga agua líquida en su superficie.El estudio agregó el tamaño planetario a la idea general, pero no fue el primero en revelar la idea.
Si un planeta en la zona habitable de una estrella fuera demasiado pequeño, simplemente perdería agua, incluso si comenzó en una superficie más húmeda.
Klaus Mezger, del Centro para el Espacio y la Habitabilidad de la Universidad de Berna, Suiza, dijo: “Este estudio destaca que, si bien un planeta es suficiente para desarrollar un entorno de superficie habitable, el rango de tamaño en el que puede contener demasiada agua es muy limitado. . . ”, dijo. coautor del estudio.“Estos resultados guiarán a los astrónomos a encontrar exoplanetas habitables en otros sistemas solares”.
Para el autor principal Wang, las implicaciones de este estudio son claras.El tamaño planetario debe enfatizarse aún más en relación con los exoplanetas y la habitabilidad.
“El tamaño de un exoplaneta es uno de los parámetros más fáciles de determinar”, dijo Wang.”Según el tamaño y la masa, ahora podemos saber si los exoplanetas son candidatos para la vida porque los principales determinantes de la volatilidad son grandes”.