Los datos del Hubble y la sonda MAVEN ayudaron a científicos rusos y extranjeros a descubrir dónde desaparece el agua de la atmósfera de Marte y cómo está involucrado el Sol en su desaparición. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Geophysical Research Letters.
En los últimos años, los científicos han encontrado muchos indicios de que existían ríos, lagos y océanos enteros de agua en la superficie de Marte en la antigüedad, que contenían casi tanto líquido como nuestro Océano Ártico. Por otro lado, algunos científicos planetarios creen que incluso en la antigüedad, Marte podría ser demasiado frío para la existencia permanente de océanos, y su agua podría estar en estado líquido solo durante las erupciones volcánicas.
Observaciones recientes de Marte con telescopios terrestres han demostrado que en los últimos 3.700 millones de años, Marte ha perdido todo un océano de agua, lo que sería suficiente para cubrir toda la superficie del planeta rojo con un océano de 140 metros de espesor. Dónde desapareció esta agua, los científicos están tratando de averiguarlo hoy.
Hoy, dos vehículos marcianos están tratando de resolver este enigma a la vez: la sonda estadounidense MAVEN, que alcanzó la órbita de Marte hace cinco años, y el aparato ruso-europeo "ExoMars-TGO", que ha estado estudiando la atmósfera del planeta rojo durante más de un año.
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Cuando la primera nave espacial llegó al planeta, como señalaron Shaposhnikov y sus colegas, descubrió casi de inmediato varios fenómenos extraños que no encajaban en las ideas generalmente aceptadas sobre la estructura y el comportamiento de la capa de aire de Marte.
En particular, los sensores MAVEN detectaron grandes cantidades de hidrógeno y otros rastros de agua en la atmósfera superior del planeta, donde los científicos no esperaban verlos, y registraron cambios bruscos en su concentración durante el inicio del verano y el invierno. Esto también fue una gran sorpresa para los científicos planetarios, que creían que el agua "escapa" de Marte a una velocidad uniforme.
Ambos descubrimientos plantearon una pregunta a los científicos: ¿cómo entra el agua, que está presente en todas las capas de la atmósfera del planeta en cantidades mínimas, en las capas superiores de su atmósfera y qué procesos pueden mejorar o ralentizar su afluencia?
El problema es que la capa de aire de Marte está tan enrarecida que el agua en ella casi siempre puede existir solo en forma de cristales de hielo microscópicos. A pesar de su pequeño tamaño, serán demasiado pesados para que se eleven las débiles corrientes de aire marcianas ya una altitud de más de 60 kilómetros, donde los sensores MAVEN registraron grandes cantidades de hidrógeno.
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Shaposhnikov y sus colegas descubrieron cómo sucede esto, llamando la atención sobre el hecho de que las cantidades máximas de agua en la atmósfera superior de Marte aparecieron allí durante el solsticio de verano en el hemisferio sur y durante las tormentas de polvo. Vincularon este fenómeno inusual a una característica única de Marte, no típica de la Tierra o Venus, pero que recuerda el flujo y reflujo de la luna.
Las interacciones gravitacionales entre nuestro planeta y su compañero, como explican los investigadores, afectan no solo a los océanos de la Tierra, sino también a su atmósfera, provocando que sus capas de aire se contraigan y estiren al acercarse a la Luna y alejarse de ella.
Algo similar ocurre en la atmósfera de Marte, donde el principal "conductor" de tales cambios no es Fobos y Deimos, que son demasiado pequeños para esto, sino el Sol, que directamente "estira" las envolturas de aire del planeta rojo.
Cuanto más se acerca Marte a la estrella, más fuerte actúa sobre su atmósfera, ayudando a que las nubes de cristales de hielo se eleven a grandes alturas en las regiones circumpolares del planeta, donde las corrientes de aire ascendentes se mueven con especial rapidez.
Este proceso se intensifica drásticamente durante las tormentas de polvo, ya que las partículas de polvo ayudan a la luz solar a calentar la atmósfera de Marte con más fuerza y al agua a condensarse y formar pequeños cristales de hielo que pueden "volar" a alturas más impresionantes.
Usando estas ideas, los científicos crearon un nuevo modelo climático para Marte, que tuvo en cuenta la influencia del Sol y el polvo en el ciclo del agua en la atmósfera. Probaron sus predicciones utilizando datos de la sonda MRO obtenidos en 2007-2009 durante la observación de una poderosa tormenta de polvo.
