Así perdió Marte su atmósfera

Ilustración del frío y seco ambiente actual en Marte (izquierda) y el que pudo tener en el pasado (derecha). Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard.

Los últimos análisis de la delgada atmósfera de Marte demuestran que esta se ha reducido en los últimos millones de años debido al bombardeo de partículas del viento solar, que han arrastrado los gases marcianos hacia el espacio, produciendo cambios significativos en el clima del planeta.

“Esto ha contribuido a la transición del clima templado, caliente y húmedo que tuvo Marte en el pasado a la fría, seca y delgada atmósfera que conserva hoy”, explica un grupo de investigadores liderados por Bruce Jakosky desde la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.).

Jakosky y su equipo han utilizado los datos de la misión Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) para aportar una perspectiva más exacta acerca de la historia y los cambios climáticos en Marte, así como su evolución geológica y posible habitabilidad. La composición de la atmósfera de un planeta contribuye en gran medida a su clima.

En concreto, los investigadores midieron en la atmósfera marciana, a diferentes alturas, las concentraciones de dos isótopos del argón (Ar), un gas noble que no reacciona químicamente con otros elementos y no queda secuestrado en las rocas. El único proceso que puede eliminarlo hacia el espacio es el viento solar, mediante un proceso conocido como pulverización catódica (vaporización de átomos por bombardeo con iones energéticos).

De esta forma descubrieron que, en altitudes más altas, el isótopo de argón más liviano, el ³⁶Ar, es más abundante que el más pesado, el ³⁸Ar, por lo que el primero tiene mayor probabilidad de ser eyectado de la atmósfera por la radiación y el viento que llegan desde el Sol.

Basándose en las mediciones de MAVEN, los autores han deducido que, desde que se formó el Planeta Rojo, el 66% del argón de su atmósfera ha desaparecido. Estos resultados sirvieron a los investigadores, a su vez, para calcular la disminución de otros gases por el mismo mecanismo, como el dióxido de carbono (CO₂).

“Determinamos que la mayor parte del CO₂ del planeta también se ha perdido en el espacio por pulverización”, explica Jakosky. Esta molécula resulta de interés porque es el principal componente de la atmósfera marciana y por ser un eficiente gas de efecto invernadero que permite retener el calor y calentar el planeta.

Los autores sugieren que su atmósfera probablemente haya sido igual de gruesa que la de la Tierra, pero compuesta principalmente de dióxido de carbono; y que la mayor parte de este y otros gases atmosféricos se han perdido, lo que ha provocado los enormes cambios en el clima del Planeta Rojo desde su formación.

Animación de la pérdida sustancial de la atmósfera de Marte que cambió drásticamente su clima. Crédito: Lunar and Planetary Institute.

En la actualidad el agua líquida, esencial para la vida, no es estable en la superficie de Marte porque su atmósfera es demasiado fría y delgada para soportarla. Sin embargo, los lechos secos de antiguos ríos y lagos observados en el Planeta Rojo, así como algunos minerales que sólo se forman en presencia de agua líquida, indican que su clima fue muy diferente en el pasado, lo suficientemente cálido para que el agua fluyera sobre la superficie durante largos períodos de tiempo.

El equipo de la misión MAVEN ya informó en 2015 sobre la pérdida del gas atmosférico por efecto del viento solar. Lo que ha hecho ahora es estimar cuánto gas se ha perdido a lo largo del tiempo.

El artículo “Mars’ atmospheric history derived from upper-atmosphere measurements of ³⁸Ar/³⁶Ar” fue publicado en la edición del 31 de marzo de 2017 en Science.

Fuente: SINC