Los científicos descubren por qué Marte pierde una cantidad tan alarmante de atmósfera cada segundo.
Los científicos sospechan que hace miles de millones de años Marte se parecía bastante a la Tierra. Pero algo ocurrió hace 3.700 millones de años que cambió radicalmente el clima del Planeta Rojo y, con el tiempo, dejó su superficie seca, árida y congelada... Un cascarón sin vida de lo que un día fuera.
Durante años, los científicos planetarios se han preguntado dónde fueron a parar toda el agua de la superficie y el dióxido de carbono atmosférico del planeta, tan importantes para el posible crecimiento de vegetación.
Ahora, estas preguntas están un paso más cerca de ser contestadas gracias a la misión MAVEN de la NASA, o Mars Atmosphere and Volatile Evolution (Evolución atmosférica y volátil de Marte), misión que ha completado hace poco un año orbitando alrededor de Marte.
Ayer, los científicos anunciaron que Marte pierde actualmente alrededor de 113 gramos de átomos (el mismo peso de una hamburguesa de cuarto de libra) de su atmósfera cada segundo. Una de las causas principales de esta masiva pérdida es el viento solar, es decir, partículas cargadas de rápido movimiento que el sol expulsa.
Cuando el viento solar es especialmente denso, después de un evento particularmente potente como una llamarada solar o una eyección de masa coronal, la cantidad de pérdida atmosférica es de 10 a 20 veces más elevada. Con el paso del tiempo, esta pérdida ha ido reduciendo la atmósfera del planeta hasta lo que es hoy, que tiene menos de un 1% del espesor de la atmósfera de la Tierra. Esta es una animación bastante escalofriante que muestra una cascada de pérdida atmosférica de Marte; pero no se preocupe, la Tierra no está en peligro de sufrir este destino.
David Brain, coinvestigador de MAVEN, dijo durante una teleconferencia de la NASA:
«Es muy emocionante pensar que un evento (solar intenso) como este aumente la pérdida, porque las tormentas solares eran algo común y más intensas en la historia temprana del sistema solar. Esto implica que Marte está perdiendo su atmósfera no solo en el presente, sino que gran parte de ella se perdió en el pasado».
Estos resultados no solo arrojarán luz sobre lo habitable que era Marte en un pasado lejano, sino también de la potencial habitabilidad de planetas parecidos en sistemas solares distantes con una estrella que se parezca bastante a nuestro sol.
MAVEN es una nave espacial del tamaño de un autobús escolar con ocho instrumentos que estudian las distintas capas de la atmósferas marciana, así como el clima espacial que la agrede. MAVEN tarda unas 4,5 horas en completar una órbita alrededor de Marte.
Un comité de científicos de MAVEN presentó sus resultados a partir de cuatro artículos científicos publicados el jueves en la revista Science sobre los datos que MAVEN ha recogido durante el último año. Para completar estos resultados hay 44 estudios científicos más sobre la misión, que se publicaron el jueves en Geophysical Research Letters.
Abajo puede verse una imagen con los ocho instrumentos de MAVEN. Algunos de ellos miden el clima espacial y otros rastrean distintas moléculas en la atmósfera del planeta, especialmente durante inmersiones profundas a tan solo 150 km de la superficie de Marte, tres veces más cerca de lo que la Estación Espacial Internacional flota sobre la Tierra.
Para tratar de averiguar lo que le pasó al sugerente clima de Marte, con potencial para sostener la vida, MAVEN tiene tres objetivos científicos, según explicó Stephen Bougher, coinvestigador del equipo MAVEN y autor principal de uno de los estudios científicos:
- Descubrir cómo es la atmósfera superior de Marte hoy en día y qué fuerzas la controlan.
- Determinar la rapidez con la que los átomos de la atmósfera de Marte abandonan el planeta y se liberan al espacio.
- Usar la tasa actual de pérdida atmosférica para calcular cuánta atmósfera tenía Marte en el pasado.
Bougher dijo durante una presentación en la Universidad de Michigan el año pasado:
«No podemos volver atrás en el tiempo. Si se pierden hidrógeno y oxígeno, al final también se perderá el agua. Según mides esto en la época actual y obtienes las tasas de la pérdida... puedes integrar esa pérdida en el tiempo... e imaginar cuál pudo ser el volumen y la profundidad del agua que cubría toda la superficie de Marte y que se ha ido perdiendo con el tiempo».
Bougher y su equipo publicaron su estudio acerca de cómo un evento solar potente, como el que se muestra más abajo, afectó a estas tasas de pérdida. De hecho, fue el evento solar más potente jamás registrado en torno a Marte, según informó el equipo.
El 8 de marzo, una masa gigantesca de gas cargado magnéticamente procedente del sol (una eyección de masa coronal interplanetaria, o ICME por sus siglas en inglés) golpeó a Marte. Estos eventos solares son las explosiones más energéticas que se producen en el sistema solar y que amenazan no solo a Marte, sino también a la Tierra.
Por suerte, el campo magnético de la Tierra nos protege de esta radiación altamente energética; lo que penetra en nuestro campo magnético es lo que generalmente vemos como auroras boreales, o «luces del norte». Pero el campo magnético de Marte es débil y solo puede desviar una pequeña cantidad de eyección de masa coronal en comparación con la Tierra.
Sí, esto significa que Marte puede tener auroras espectaculares, tal y como muestra la imagen inferior. De hecho, otro estudio científico publicado ayer discute los resultados obtenidos por MAVEN cuando descendió hasta cerca de la superficie del planeta durante una de estas auroras. Se encontraron evidencias que sugieren que las auroras son probablemente resultado de las interacciones entre el viento solar y el campo magnético que todavía queda en la corteza de Marte.
Ilustración artística del espectrógrafo de imágenes ultravioletas de MAVEN
Un campo magnético débil también implica que una mayor cantidad de estas partículas altamente energéticas procedentes de la eyección de masa coronal interplanetaria golpean al Planeta Rojo en un momento dado y, tal y como Bougher y su equipo informaron, aumentan la velocidad a la que Marte pierde partículas de su atmósfera, que se liberan al espacio. Los investigadores escriben:
«Las observaciones y los resultados del modelo sugieren que hay mejoras sustanciales en las tasas de pérdida de iones (partículas cargadas) durante eventos de eyección de masa coronal interplanetaria» exponía el equipo en su estudio.
Los resultados del equipo contradicen otro estudio, publicado este año en el Journal of Geophysical Research, que utilizaba datos del satélite Mars Express de la Agencia Espacial Europea para medir un descenso en las tasas globales de pérdida atmosférica de iones cuando el viento solar, generado por actividad solar, es particularmente denso.
El motivo, según escribió el equipo, podrían ser distintos conjuntos de datos o instrumentos diferentes, o bien podría ser que distintos tipos de eventos provocan una respuesta diferente en la atmósfera de Marte. oBougher y su equipo concluyeron:
«Serán necesarios más datos para definir cómo los eventos de eyección de masa coronal interplanetaria influyen en la pérdida de iones, lo que constituye un componente importante para entender la tasa de pérdida en los inicios de la historia de Marte».
Vea el siguiente vídeo, que muestra más datos sobre cómo Marte pierde gran cantidad de su atmósfera: