Una tormenta de polvo anómala e intensa, de escala local, logró transportar vapor de agua hasta las capas más altas de la atmósfera marciana durante el verano del hemisferio norte, una estación en la que este proceso se consideraba poco relevante. Así lo revela un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC) y la Universidad de Tokio.
El trabajo, publicado en Communications: Earth & Environment aporta una nueva perspectiva sobre el papel que estos episodios excepcionales pueden desempeñar en la evolución climática del planeta.
La imagen actual de Marte como un desierto árido y hostil contrasta con la historia que conserva su propia superficie. Canales, minerales alterados por el agua y otras huellas geológicas indican que el Planeta Rojo fue, en sus orígenes, un mundo mucho más húmedo y dinámico. Reconstruir cómo desapareció ese entorno rico en agua sigue siendo uno de los grandes desafíos de la ciencia planetaria.
Aunque se conocen varios procesos capaces de explicar parte de esta pérdida, el destino de una gran fracción del agua marciana continúa siendo una incógnita.
Este nuevo hallazgo, según explica Adrián Brines, investigador 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 entender cómo Marte perdió gran parte de su agua a lo largo del tiempo”.
Una de las claves para estimar cuánta agua ha perdido Marte consiste en medir la cantidad de hidrógeno que ha escapado al espacio, ya que este elemento se libera con facilidad cuando el agua se descompone en la atmósfera. Las mediciones actuales indican que el planeta ha perdido, a lo largo de miles de millones de años, un volumen de agua suficiente para cubrir gran parte de su superficie con cientos de metros de profundidad.
Al igual que la Tierra, Marte presenta cuatro estaciones debido a una inclinación similar de su eje. “Sin embargo, su órbita es más elíptica, de modo que durante parte de su año el planeta se encuentra más cerca del Sol y recibe mayor cantidad de energía”, explica Brines. A esto se suma una marcada diferencia de elevación entre ambos hemisferios —más bajo en el norte que en el sur—, lo que 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 marciana se carga de polvo y se calienta, favoreciendo que el vapor de agua ascienda hasta capas muy altas, donde la radiación solar lo descompone y permite que el hidrógeno escape al espacio. En cambio, durante el verano boreal, el agua suele quedar confinada a altitudes más bajas y la pérdida es mucho menor. Este ciclo estacional convierte al verano austral en el principal periodo de pérdida de agua en Marte, un proceso que, repetido año tras año, ha sido clave en la transformación del planeta.
Un episodio inesperado
El nuevo estudio, coliderado por el IAA-CSIC, detectó un aumento inusual de vapor de agua en la atmósfera media de Marte durante el verano del hemisferio norte del año marciano 37 (2022-2023 en la Tierra), provocado por una tormenta de polvo anómala.
Los años marcianos se contabilizan desde 1955, cuando fue posible medir con suficiente precisión la posición de Marte en su órbita y usarla como referencia. Dado que el planeta tarda casi el doble que la Tierra en completar una vuelta alrededor del Sol, el año marciano 37 corresponde aproximadamente al periodo comprendido entre 2021 y 2023 en el calendario terrestre.
El hallazgo se basa en la combinación de datos del Trace Gas Orbiter (TGO) de la misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA), junto con su instrumento NOMAD —en cuyo equipo científico participa activamente el IAA-CSIC— y observaciones de otras misiones en órbita marciana, como Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA y la Emirates Mars Mission (EMM).
“Gracias a la monitorización constante y sistemática de estas observaciones, así como a las herramientas de cálculo del IAA-CSIC, hemos podido analizar no solo la distribución vertical del vapor de agua, sino también la del polvo atmosférico, la formación de nubes de hielo y el escape de hidrógeno al espacio”, detalla Brines.
En este caso, una tormenta de polvo atípica provocó una inyección repentina y muy intensa de vapor de agua que alcanzó alturas de entre 60 y 80 kilómetros, especialmente en latitudes altas del hemisferio norte. A esas altitudes, la cantidad de agua llegó a ser hasta diez veces mayor de lo habitual, un comportamiento que no se había observado en años marcianos anteriores y que no predicen los modelos climáticos actuales.
Exceso de vapor de agua
Este exceso de vapor de agua no fue un fenómeno local. Se detectó de forma simultánea en todas las longitudes del planeta, lo que indica que el agua se distribuyó rápidamente alrededor de Marte. Tras varias semanas, la cantidad de polvo en la atmósfera volvió a niveles normales y, en consecuencia, el vapor de agua se concentró nuevamente en las capas bajas.
El fenómeno no se limitó a la atmósfera media. Observaciones independientes de las misiones EMM y MRO mostraron que, poco después, aumentó de forma notable la cantidad de hidrógeno en la exobase, la región donde la atmósfera se mezcla con el espacio. Como resultado, el escape de hidrógeno se incrementó aproximadamente 2,5 veces respecto a años anteriores durante la misma estación.
Aunque este episodio fue breve y menos intenso que los grandes eventos de pérdida de hidrógeno asociados al verano austral y a las tormentas globales de polvo, demuestra que Marte puede perder agua de manera significativa incluso durante periodos tradicionalmente considerados tranquilos.
“Estos resultados aportan una nueva pieza al retrato incompleto de cómo Marte ha ido perdiendo su agua a lo largo de miles de millones de años y muestran que episodios cortos pero intensos pueden tener un papel relevante en la evolución climática del planeta rojo”, concluye Brines.
*Con información de Europa Press.