Tormenta de polvo en Marte revela nueva forma de pérdida de agua

Un equipo de investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC), junto con la Universidad de Tokio, ha realizado un descubrimiento significativo sobre Marte. Este estudio revela que una tormenta de polvo inusual y de gran intensidad, ocurrida durante el verano del hemisferio norte del planeta rojo, facilitó el transporte de agua hacia las capas más altas de su atmósfera. Este fenómeno, hasta ahora considerado irrelevante en esta época del año, se detalla en un trabajo publicado en Communications: Earth & Environment.

La imagen que se tiene actualmente de Marte como un desierto inhóspito contrasta con su pasado, donde evidencia geológica como canales y minerales alterados por agua sugieren que fue un mundo mucho más húmedo. Comprender cómo se perdió ese entorno acuático es uno de los grandes desafíos para la ciencia planetaria. A pesar de que existen varios procesos conocidos que explican parte de esa pérdida, el destino final de gran parte del agua marciana sigue siendo un misterio.

El hallazgo actual destaca cómo estas tormentas pueden influir en la evolución climática del planeta y proporciona una nueva perspectiva sobre la pérdida histórica de agua en Marte. Según Adrián Brines, coautor principal del estudio en el IAA-CSIC, este descubrimiento abre nuevas vías para entender el proceso mediante el cual Marte ha ido perdiendo su agua a lo largo del tiempo.

Mediciones clave

Una forma crucial de determinar cuánta agua ha perdido Marte es a través de la medición del hidrógeno que escapa al espacio, ya que este elemento se libera fácilmente cuando el agua se descompone en la atmósfera. Las mediciones actuales indican que Marte ha perdido una cantidad significativa de agua a lo largo de miles de millones de años, suficiente para cubrir gran parte de su superficie con cientos de metros de profundidad.

A diferencia de la Tierra, Marte experimenta cuatro estaciones debido a una inclinación similar en su eje. Sin embargo, su órbita es más elíptica, lo que provoca que durante ciertas épocas del año esté más cerca del Sol y reciba más energía. Además, existe una notable diferencia en la elevación entre sus hemisferios: el norte es más bajo que el sur. Esto resulta en veranos más cálidos y dinámicos en el hemisferio sur comparado con el norte.

Durante el verano austral, la atmósfera marciana se carga de polvo y se calienta, permitiendo que el vapor de agua ascienda a altitudes elevadas donde la radiación solar lo descompone y permite la fuga del hidrógeno al espacio. En contraste, durante el verano boreal, el agua permanece a altitudes más bajas y su pérdida es considerablemente menor. Este ciclo estacional convierte al verano austral en el periodo principal para la pérdida hídrica del planeta rojo.

Episodio inesperado

El reciente estudio ha identificado un aumento inusitado en los niveles de vapor de agua en la atmósfera media marciana durante el verano del hemisferio norte correspondiente al año marciano 37 (2022-2023 terrestre). Este fenómeno fue provocado por una tormenta anómala que generó un incremento repentino y significativo en las concentraciones de vapor a alturas entre 60 y 80 kilómetros.

Los datos utilizados provienen del Trace Gas Orbiter (TGO) dentro de la misión ExoMars y su instrumento NOMAD —en cuyo equipo participa activamente el IAA-CSIC— así como observaciones realizadas por otras misiones activas como Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) y Emirates Mars Mission (EMM).

Gracias a estas observaciones sistemáticas y herramientas avanzadas para estudios atmosféricos desarrolladas por el IAA-CSIC, los investigadores han podido analizar no solo la distribución vertical del vapor sino también cómo se comporta el polvo atmosférico y cómo se forman nubes heladas. La tormenta detectada provocó un aumento sin precedentes en las concentraciones de vapor a altitudes inusuales.

Aumento significativo

Este incremento no fue aislado; se registró simultáneamente alrededor del planeta, indicando una rápida redistribución del vapor. Tras unas semanas, los niveles normales fueron restablecidos y con ello también disminuyó la concentración del vapor hacia capas más bajas.

Aparte del impacto atmosférico inmediato, las observaciones independientes mostraron un aumento notable en los niveles de hidrógeno en la exobase —la región donde la atmósfera comienza a mezclarse con el espacio— tras este evento. Como resultado, se incrementó aproximadamente 2.5 veces respecto a años anteriores durante esta misma estación.

Aunque este episodio fue breve comparado con otros eventos significativos asociados al verano austral o tormentas globales, subraya que Marte puede experimentar pérdidas considerables de agua incluso durante períodos considerados tranquilos tradicionalmente.

“Estos resultados añaden una nueva pieza al rompecabezas sobre cómo Marte ha ido perdiendo su agua a lo largo del tiempo e indican que episodios cortos pero intensos pueden tener un impacto relevante en su evolución climática”, concluye Brines.

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