Un estudio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) revela que la concentración de ozono en la superficie de Marte es más alta de lo anticipado. Utilizando datos del róver Perseverance de la NASA, los investigadores encontraron que el ozono se encuentra a menor altitud y en cantidades superiores a las previstas por modelos numéricos. Este hallazgo sugiere una revisión de los conocimientos sobre la química atmosférica marciana, ya que la mayoría del ozono está concentrado por debajo de los 20 kilómetros, en contraste con la Tierra, donde se encuentra principalmente en la estratosfera. Los resultados destacan la importancia de realizar observaciones sistemáticas desde la superficie para comprender mejor la atmósfera del planeta rojo.
Un estudio internacional, encabezado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha revelado las primeras mediciones de ozono tomadas desde la superficie de Marte. Este análisis, realizado con el róver Perseverance de la NASA, indica que el ozono en el planeta rojo se encuentra a menor altitud y en concentraciones más altas de lo anticipado por los modelos numéricos existentes. Los hallazgos han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), lo que sugiere una revisión de los conocimientos actuales sobre la química y composición de la atmósfera marciana.
El ozono es crucial tanto para la química atmosférica cercana a la superficie como para la absorción de rayos ultravioleta (UV) en diferentes planetas. Sin embargo, hasta ahora no se había logrado caracterizar adecuadamente el ozono en la baja troposfera marciana, que se extiende desde la superficie hasta aproximadamente 20 kilómetros de altura, donde ocurren fenómenos meteorológicos como tormentas de polvo. Esta falta de datos se debe a las limitaciones en la sensibilidad de las naves espaciales que orbitan Marte y a los retos asociados con llevar instrumentación adecuada al planeta.
Los investigadores también han señalado varios obstáculos que complican esta tarea. “La necesidad de utilizar instrumentos muy precisos es fundamental, dado que la abundancia de ozono en Marte es considerablemente menor que en la Tierra. Además, el polvo presente en la atmósfera marciana puede acumularse sobre los detectores, lo que requiere recalibraciones constantes”, explica Daniel Viúdez Moreiras, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología (CAB) y primer autor del estudio.
Con el objetivo de abordar estas limitaciones, la misión Mars 2020 fue lanzada por la NASA en julio de 2020. Siete meses después, el Perseverance aterrizó en el cráter Jezero con un detector de ozono integrado dentro del instrumento MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), diseñado para funcionar como una estación meteorológica. Este detector utiliza observaciones fotométricas discretas en la banda UV para obtener las primeras mediciones del ozono total, preparando así el terreno para futuras técnicas más avanzadas.
Las observaciones realizadas por el detector mostraron concentraciones entre 0.3 y 0.4 Unidades Dobson (UD), una medida utilizada para evaluar el espesor del ozono atmosférico; cada UD equivale a 0.01 mm de espesor. Aunque esta cantidad es significativamente menor comparada con las aproximadamente 300 UD registradas en la Tierra, es coherente con los valores obtenidos por satélites en órbita marciana y supera las predicciones actuales.
Las mediciones sugieren que gran parte del ozono marciano se encuentra por debajo de los 20 kilómetros, un hallazgo que contrasta notablemente con el perfil vertical típico observado en la atmósfera terrestre, donde alrededor del 90% del ozono reside en la estratosfera. Además, los niveles registrados son entre tres y cuatro veces superiores a lo esperado según los modelos numéricos.
"Los datos obtenidos cuestionan nuestra comprensión actual sobre la química y composición atmosférica en Marte", afirma Alfonso Saiz López, investigador del Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y coautor del estudio. "Es posible que aerosoles presentes en la atmósfera estén relacionados con este aumento inesperado del ozono o que existan reacciones químicas desconocidas cerca de la superficie", añade Viúdez Moreiras.
Los investigadores concluyen que estos resultados subrayan la necesidad urgente de realizar observaciones sistemáticas desde la superficie marciana para complementar los datos obtenidos por orbitadores. Asimismo, enfatizan que futuras misiones deberán contar con instrumentos avanzados para validar las observaciones realizadas durante Mars 2020.
"Considerando los recientes descubrimientos tanto desde misiones orbitales como terrestres, es evidente que se requiere un estudio más profundo sobre la química atmosférica marciana", concluyen los expertos.
| Concepto | Cifra |
|---|---|
| Altura máxima de la baja troposfera en Marte | 20 km |
| Concentración de ozono medida (Unidades Dobson) | 0.3 - 0.4 UD |
| Concentración de ozono en la Tierra (aproximadamente) | 300 UD |
| Aumento del ozono observado (comparado con modelos numéricos) | 3 a 4 veces superior |
El estudio muestra que la concentración de ozono en Marte es más elevada de lo esperado y se encuentra a menor altura que en la atmósfera terrestre. Los datos fueron obtenidos por el róver Perseverance de la NASA.
El ozono desempeña un papel fundamental en la composición química de la atmósfera cercana a la superficie y en la absorción de rayos ultravioleta (UV) en las atmósferas planetarias.
Los desafíos incluyen la necesidad de instrumentación precisa debido a la baja abundancia de ozono en Marte y el polvo atmosférico que puede afectar los detectores, requiriendo recalibraciones constantes.
Las mediciones fueron realizadas por el detector de ozono del instrumento MEDA a bordo del róver Perseverance, utilizando observaciones fotométricas discretas en la banda UV.
A diferencia de la Tierra, donde el 90% del ozono se encuentra en la estratosfera, en Marte se ha encontrado que gran parte del ozono está por debajo de los 20 kilómetros de altitud.
Los resultados sugieren que es necesario realizar observaciones sistemáticas desde la superficie y desarrollar instrumentos avanzados para confirmar estas observaciones y entender mejor la química atmosférica marciana.