Una tormenta de polvo inusual e intensa a nivel local fue capaz de transportar agua hasta las capas más altas de la atmósfera marciana durante el verano del hemisferio norte del planeta. Este fenómeno, que no se consideraba relevante en esta época del año, ha sido estudiado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC) y la Universidad de Tokio.
Los resultados de la investigación, publicados en la revista Communications: Earth & Environment, ofrecen una nueva perspectiva sobre el papel de estos eventos anómalos en la evolución de Marte.
La imagen actual de Marte como un desierto árido contrasta fuertemente con la evidencia de su pasado. Canales, minerales alterados por el agua y otras formaciones geológicas sugieren que el Planeta Rojo fue, en sus inicios, un mundo mucho más húmedo y dinámico. Determinar cómo desapareció esa agua es uno de los mayores desafíos de la ciencia planetaria.
Si bien se conocen algunos procesos que explican parte de esta pérdida de agua, el destino de la mayor parte sigue siendo un misterio. Este nuevo hallazgo, según Adrián Brines, del IAA-CSIC y coautor principal del estudio, “revela el impacto de este tipo de tormentas en la evolución climática del planeta y abre una nueva vía para comprender cómo Marte perdió gran parte de su agua a lo largo del tiempo”.
Medir la cantidad de hidrógeno que ha escapado al espacio es clave para determinar cuánta agua ha perdido Marte, ya que este elemento se libera fácilmente cuando el agua se descompone en la atmósfera. Las mediciones actuales indican que el planeta ha perdido una cantidad enorme de agua a lo largo de miles de millones de años, suficiente para cubrir gran parte de su superficie con cientos de metros de profundidad.
Al igual que la Tierra, Marte tiene cuatro estaciones debido a la inclinación de su eje. “Sin embargo, su órbita es más elíptica, lo que significa que durante parte de su año el planeta está más cerca del Sol y recibe más energía”, explica Brines.
Además, existe una diferencia significativa en la elevación del terreno entre los hemisferios norte y sur, siendo el norte más bajo que el sur. Esto provoca que los veranos del hemisferio sur sean mucho más cálidos y dinámicos que los del hemisferio norte. En este contexto, durante el verano austral, la atmósfera se carga de polvo y se calienta, lo que facilita que el vapor de agua ascienda a capas muy altas, donde la radiación solar lo descompone y permite que el hidrógeno escape al espacio.
En contraste, durante el verano boreal, el agua permanece confinada a altitudes más bajas y la pérdida es menor. Este ciclo estacional convierte al verano austral en el principal período de pérdida de agua de Marte, un proceso que, repetido año tras año, ha sido fundamental en la transformación del planeta rojo.
Un episodio inesperado
Este nuevo estudio, liderado conjuntamente por el IAA-CSIC, ha detectado un aumento inusual de vapor de agua en la atmósfera media de Marte durante el verano del hemisferio norte en el año marciano 37 (equivalente a 2022-2023 en la Tierra), provocado por una tormenta de polvo anómala.
Los años marcianos se cuentan a partir de 1955, cuando fue posible medir con precisión la posición de Marte en su órbita y establecer ese momento como referencia. Dado que Marte tarda casi el doble que la Tierra en completar una órbita alrededor del Sol, el año marciano 37 corresponde aproximadamente al período 2021-2023 en nuestro calendario.
El hallazgo se basa en la combinación de datos del Trace Gas Orbiter (TGO) de la misión ExoMars de la ESA (desde 2016) y su instrumento NOMAD –en cuyo equipo científico participa el IAA-CSIC– con observaciones de otras misiones en órbita marciana, como el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA y la Emirates Mars Mission (EMM).
“Gracias a la monitorización constante y sistemática de estas observaciones, y a las herramientas de cálculo del IAA-CSIC para estudios atmosféricos, hemos podido analizar no solo la distribución vertical del vapor de agua, sino también la distribución del polvo en la atmósfera, la formación de nubes de hielo de agua y el escape de hidrógeno al espacio”, detalla Adrián Brines.
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En este caso, una tormenta de polvo atípica provocó una inyección repentina e intensa de vapor de agua que alcanzó alturas entre 60 y 80 kilómetros, especialmente en latitudes altas del hemisferio norte.
En esas altitudes, la cantidad de agua fue hasta diez veces mayor de lo habitual, un comportamiento que no se había observado en años marcianos anteriores y que no se predice con los modelos climáticos actuales.
