Hubble y MAVEN ayudan a estudiar el escape del agua marciana Copiar al portapapeles

El Telescopio Espacial Hubble observa el cielo desde fuera de la atmósfera terrestre desde 1990. Por su parte, la nave Atmósfera Marciana y Evolución de Volátiles (MAVEN) estudia al planeta rojo desde 2014.

Hace más de 3 mil millones de años Marte tuvo agua en su superficie. Con datos del Hubble y de MAVEN se siguió el rastro del agua que alguna vez estuvo en la superficie marciana. 

Donde hubo agua, rastros quedan

De acuerdo con John Clarke del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston en Massachusetts, hay dos posibilidades para el agua marciana. Una de ellas es congelarse en el subsuelo, la otra es romperse en átomos en la atmósfera alta desde donde escapan al espacio.

“Para entender cuánta agua había y qué le pasó, necesitamos entender cómo los átomos escapan al espacio”, explica Clarke.

Para comprender este proceso Clarke y sus colaboradores recurrieron a datos del Hubble y MAVEN. Con ellos buscaron medir el escape actual de átomos de hidrógeno hacia el espacio. Con esta información pudieron extrapolar la tasa de escape a lo largo de la historia marciana.

En la atmósfera marciana las moléculas de agua se rompen por efecto de la luz solar. Ahí se dividen en átomos de hidrógeno y de oxígeno.

El equipo de investigadores se enfocó en medir los átomos de hidrógeno y deuterio, que es un isótopo de hidrógeno con un neutrón en su átomo. Este neutrón duplica la masa del hidrógeno. Esta diferencia de masa hace que escape al espacio mucho más lento que el hidrógeno normal. 

Con el paso del tiempo ha sido mucho más el hidrógeno que escapa de la atmósfera marciana que el deuterio. Lo que hicieron los investigadores fue medir la proporción actual entre hidrógeno y deuterio que se acumula en la atmósfera.

En el pasado de Marte hubo agua en su superficie, así que comprender la tasa de escape actual permite hacer estimaciones hacia el pasado. Los investigadores estimaron la tasa de escape de agua durante los últimos 4 mil millones de años.

La mayoría de los datos que se usaron para el estudio provienen de MAVEN; sin embargo, no es muy sensible a las emisiones de deuterio durante todo el año marciano. Durante el invierno las emisiones de deuterio se vuelven más tenues debido a lo extensa que es la órbita de Marte y la gran distancia que lo separa del Sol. 

Para rellenar los huecos en los datos se recurrió al Hubble. Además, MAVEN entró en funciones hace apenas una década, mientras que el Hubble se ha mantenido activo por más de tres décadas. También se tomaron datos del Hubble para hacer mediciones desde 1990.

Clarke agrega que la atmósfera marciana es más turbulenta de lo que se imaginaba hace unas décadas. “Toda la atmósfera es muy turbulenta, calentándose y enfriándose en escalas de tiempo cortas, incluso hasta horas”, señala el investigador. Agrega que durante el año marciano la atmósfera se contrae y expande 40%.

Uno de los descubrimientos del equipo de investigadores es que la tasa de escape de hidrógeno y deuterio cambia rápidamente cuando Marte se acerca al Sol. Anteriormente se creía que se elevaban lentamente hasta que lograban escapar. Ahora sabemos que al acercarse al Sol el proceso se vuelve más rápido.

Otro de los hallazgos se relaciona con la energía necesaria para que los átomos escapen de la atmósfera marciana. La temperatura de la alta atmósfera marciana permite que escape una pequeña fracción de los átomos. Para conseguir energía extra para vencer a la gravedad marciana algunos átomos requieren de la colisión con los protones del viento solar o las reacciones químicas de la luz solar al entrar en la atmósfera. 

Comprender los procesos que ocurren con el agua en la atmósfera marciana nos permite comprender mejor lo que puede ocurrir en otros sistemas planetarios. Cada vez son más los exoplanetas rocosos que se descubren y las referencias que tenemos en nuestro sistema solar nos permiten explorar las posibilidades que existen en el universo.

Fuente

NASA’s Hubble, MAVEN Help Solve the Mystery of Mars’ Escaping Water