Marte pierde más agua en el espacio cuando está cerca del Sol

Sofisticadas mediciones realizadas por un conjunto de instrumentos a bordo de la nave MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution)han revelado altibajos en la fuga de hidrógeno y, por tanto, en la pérdida de agua. La tasa de escape alcanzó su punto máximo cuando Marte estaba en su punto más cercano al sol y se redujo al mínimo cuando el planeta estaba más alejado del Sol. La tasa de pérdida varía dramáticamente en general, con 10 veces más hidrógeno escapando al espacio en el máximo.

"MAVEN nos está dando un detalle sin precedentes sobre el escape de hidrógeno de la atmósfera superior de Marte, y esto es crucial para ayudarnos a averiguar la cantidad total de agua que se ha perdido durante miles de millones de años", dijo Ali Rahmati, un miembro del equipo de MAVEN en la Universidad de California en Berkeley, que analizó los datos de dos de los instrumentos de la nave.

El hidrógeno en la atmósfera superior de Marte proviene de vapor de agua en la atmósfera inferior. Una molécula de agua en la atmósfera puede ser descompuesta por la luz solar, liberando los dos átomos de hidrógeno del átomo de oxígeno con el que estaban vinculados. Varios procesos que se desarrollan en la atmósfera superior de Marte pueden entonces actuar sobre el hidrógeno, que conducen a su escape.

Se había asumido que esta pérdida sería más o menos constante, como una fuga lenta en un neumático. Pero las observaciones anteriores hechas usando el telescopio espacial Hubble de la NASA y la sonda Mars Express de la ESA encontraron fluctuaciones inesperadas. Sólo un puñado de estas mediciones se han realizado hasta el momento, y la mayoría eran esencialmente instantáneas tomadas con meses o años de diferencia. MAVEN ha seguido la fuga de hidrógeno sin interrupción a lo largo de un año marciano, que dura casi dos años terrestres.

Cuatro de los instrumentos de MAVEN han detectado el cambio en un factor de 10 en la tasa de escape. Los cambios en la densidad de hidrógeno en la atmósfera superior se infieren a partir del flujo de iones de hidrógeno - átomos de hidrógeno cargados electrícamente - medidos por los instrumentos Solar Wind Ion Analyzer y Suprathermal and Thermal Ion Composition.

El espectrógrafo de imagen ultravioleta IUVS observó un descenso en la cantidad de luz solar dispersada por el hidrógeno en la atmósfera superior. El magnetómetro de MAVEN encontró una disminución en la ocurrencia de las ondas electromagnéticas excitadas por iones de hidrógeno, lo que indica una disminución en la cantidad de hidrógeno presente.

Por la investigación del escape de hidrógeno en múltiples formas, el equipo de MAVEN será capaz de averiguar qué factores llevan a la fuga. Los científicos ya saben que la órbita elíptica de Marte hace que la intensidad de la luz solar que llega a Marte varíe en un 40 por ciento durante un año marciano. También hay un efecto estacional que controla cuánta vapor de agua está presente en la atmósfera inferior, así como las variaciones en la cantidad de agua en la atmósfera superior. El ciclo de 11 años de actividad del Sol es otro factor probable.

"Además, cuando Marte está más cerca del sol, la atmósfera se vuelve turbulenta, dando lugar a tormentas de polvo globales y otros fenòmentos. Esto podría permitir que el agua en la atmósfera inferior alcance gran altura, proporcionando una fuente intermitente de hidrógeno que puede luego escapar", dijo John Clarke, un científico de la Universidad de Boston.

"Los resultados de MAVEN revelan lo que está sucediendo en la atmósfera de Marte ahora, pero con el tiempo este tipo de pérdida contribuyó al cambio global de un ambiente húmedo a otro seco del planeta que vemos hoy", dijo Rahmati.