Plantean que eje de rotación de Marte causó desaparición de su agua

Un nuevo estudio analizó el rol de la oblicuidad (la inclinación del eje de rotación del planeta) en la pérdida de hidrógeno y agua en la atmósfera de Marte durante el transcurso de los eones.  El trabajo fue publicado en la revista Nature Astronomy, y su desarrollo fue liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), España.

«Aunque actualmente este valor es parecido al de la Tierra (alrededor de 25 grados), en Marte ha oscilado ampliamente a lo largo de los últimos cientos de millones de años, con una media cercana a los 35 grados”, indica la coautora del estudio, Gabriella Gilli.  Aunque se conoce que estas variaciones influyen ampliamente sobre el ciclo del agua en el planeta, hasta la actualidad no se determinaba cómo afectan a la pérdida de agua a través del escape atmosférico.

El estudio reveló que durante los periodos en los cuales la inclinación del eje alcanzaba valores elevados, aumentaba la insolación en los polos. Tal fenómeno intensificó el ciclo del agua y generó una atmósfera más cálida y húmeda. En esas condiciones, el vapor de agua alcanzaba capas más altas de la atmósfera, donde era más vulnerable a la radiación solar, la cual descomponía dicho gas en átomos de hidrógeno y oxígeno. Debido a su ligereza, los átomos de hidrógeno podían escapar con mayor facilidad al espacio, lo cual facilitó la pérdida de agua del planeta.

“Para comprender el estudio hay que tener en cuenta que la oblicuidad de Marte ha cambiado mucho a lo largo de su historia”, señaló Gilli.   “El modelo climático tridimensional que hemos utilizado sugiere que, durante periodos de alta oblicuidad, la tasa de escape pudo ser cerca de veinte veces superior a la actual”, explicó. 

Así, estimaron que la pérdida de hidrógeno durante periodos de alta oblicuidad podría explicar la desaparición del equivalente a un océano global con un promedio de 80 metros de profundidad. Este valor coincide con el límite inferior de las estimaciones sobre el agua que Marte albergó en el pasado. “Aunque comparado con la Tierra pueda parecer modesto, en Marte representa una fracción importante de su antigua agua, por lo que su impacto es relevante”, comentó Gilli.

Herramientas empleadas para el estudio

La herramienta más importante fue el Mars Planetary Climate Model, desarrollado inicialmente por el Laboratoire de Météorologie Dynamique de Francia, en colaboración con otras instituciones internacionales.  Para este estudio, el IAA-CSIC incorpó mejoras fundamentales en el modelo climático global de Marte, incluidos nuevos compuestos y reacciones químicas que permitieron, por primera vez, reproducir con precisión las observaciones del escape de hidrógeno realizadas, entre otras, por las misiones MAVEN (NASA) y Mars Express (ESA).

Asimismo, el equipo realizó simulaciones que exponen la influencia en la pérdida de agua al espacio por parte de cambios en la inclinación del eje marciano. “Nuestros resultados indican que el escape de hidrógeno desempeñó un papel más importante en el proceso de desecación de Marte de lo que se creía hasta ahora, lo que resulta clave para reconstruir cuánta agua ha perdido el planeta al espacio a lo largo de su historia”, señaló el coautor del estudio, Francisco González-Galindo.

Implicaciones astrobiológicas

Además, los científicos prevén determinar, mediante el entrecruce de datos como los cambios en la inclinación del eje del planeta y la intensificación del ciclo del agua; posibles períodos en los cuales Marte pudo gozar de habitabilidad. “Saber cuándo y cómo se dieron las condiciones adecuadas —y cuándo dejaron de existir— es fundamental para valorar si el planeta rojo pudo albergar vida en algún momento de su historia”, destacó Gilli. 

“Mientras que en la Tierra las variaciones son suaves gracias a la estabilización que ejerce la Luna, en Marte han provocado cambios drásticos que afectaron al agua, la atmósfera y, en última instancia, a su potencial para sostener vida”, manifiesta González-Galindo. “Esta visión a largo plazo del cambio climático planetario también ofrece una valiosa perspectiva sobre la fragilidad de los equilibrios que hacen posible la habitabilidad, y subraya la importancia de proteger nuestro planeta”, concluyó Gilli.

Características del agua en Marte en la actualidad

En un período entre 3 mil y 4 mil millones de años en el pasado, Marte albergó suficiente agua como para conformar un océano de más de cien metros de profundidad. Parte del líquido podría permanecer en la actualidad bajo la superficie planetaria, atrapada en forma de hielo o integrada en minerales hidratados, ya en la actualidad, la superficie de Marte es extremadamente árida, cuyas condiciones de presión y temperatura impiden que el agua líquida exista en su superficie.