La atmosfera de Marte se comporta como un solo sistema

El planeta Rojo. Crédito: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Bell (ASU), and M. Wolff (Space Science Institute)

Nuevas investigaciones utilizando una década de información del Mars Express de la Esa ha encontrado claras evidencias de que la compleja atmosfera de Marte se comporta como un único. Sistema interconectado, con procesos que ocurren en bajas y mediadas altitudes que significativamente afectan a los que se ven más arriba. 

Comprender la atmosfera marciana es clave en la ciencia planetaria, desde su estatus actual hasta su historia pasada. La atmosfera de Marte se pierde continuamente en el espacio, y es un factor crucial en el pasado del planeta, su presente, y la futura habitabilidad – o su imposibilidad. El planeta ha perdido la mayoría de su antaña densa atmosfera, produciendo que evolucionara hacia un seco y árido mundo que vemos hoy en día. 

Modelo conceptual de la nave Mars Express, Crédito: NASA/JPL/Corby.

Sin embargo, la tenue atmosfera que Marte ha retenido permanece compleja, y los científicos están trabajando para entender como los procesos en esta están interconectados a lo largo del tiempo. 

Un nuevo estudio basado en 10 años de información del instrumento de radar del Mars Express nos ofrece ahora claras evidencias de una conexión entre la alta y baja atmosfera. Aunque se le conoce por sus sondeos en el interior de Marte por medio de sondeos de radar, el instrumento también ha recabado información acerca de la ionosfera marciana desde que comenzó sus operaciones en 2005. 

“los niveles bajos y medios de la atmosfera de Marte parecen estar conectados a los niveles superiores: hay una clara conexión entre ellos a lo largo del año marciano,” dijo la autora principal Beatriz Sánchez-Cano de la Universidad de Leicester en el Reino Unido. 

Procesos en la atmosfera marciana. Crédito: ESA/Mars Express/MARSIS/B. Sánchez-Cano

“Hemos encontrado esta conexión por el seguimiento de electrones en la atmosfera superior – una característica que se ha medido por el radar de MARSIS a lo largo de más de una década y en diferentes estaciones, horas del día, y más – correlacionándolo con los parámetros atmosféricos registrados por otros instrumentos del Mars Express." 

La cantidad de partículas cargadas en la atmosfera superior de Marte – a altitudes de entre 100 a 200 km – se sabe que varía con la estación y la hora local, inducido por los cambios de la iluminación solar y actividad, y, crucialmente para esta investigación, la variación de la composición y densidad de la atmosfera misma. Pero los investigadores encontraron más cambios de los que esperaban. 

“Descubrimos un sorprendente y significativo aumento de las partículas cargadas en la atmosfera superior durante la primavera en el hemisferio Norte, que es cuando la masa en la atmosfera inferior se incrementa y se sublima el hielo desde las capas polares norteñas,” añadió Beatriz. 

Las capas polares de Marte están compuestas de una mezcla de agua helada y dióxido de carbono congelado. Cada invierno, hasta un tercio de la masa en la Atmosfera de Marte se condensa para formar una capa helada en ambos polos del planeta. Cada primavera, parte de la masa en estas capas se sublima y volviendo a la atmosfera, como consecuencia de ello se ve una clara disminución de las capas. 

La capa polar del Norte de Marte. Crédito: NASA/JPL/USGS

“Se pensaba que este proceso de sublimación afectaba solamente a la atmosfera inferior – no esperamos ver sus efectos claramente propagándose hacia arriba a niveles superiores,” dijo el coautor Olivier Witasse de la Agencia Europea Espacial, y antiguo científico de proyecto del Mars Express de la ESA. “Es muy interesante descubrir semejante conexión.” 

Las averiguaciones sugieren que la atmosfera de Marte se comporta como un solo sistema. 

Esto podría potencialmente ayudar a los científicos a entender como la atmosfera de Marte evoluciona en el tiempo – no solamente con respecto a perturbaciones externas tales como el clima espacial y la actividad del Sol, pero también con respecto a la fuerte variabilidad interna de Marte y sus procesos en superficie. 

Entender la complejidad de la atmosfera de Marte es una de los objetivos clave de la Misión Mars Express de la ESA, y que ha estado operativa en órbita alrededor del planeta rojo desde 2003. 

Hoy en día la delgada atmosfera de Marte está compuesta principalmente por dióxido de carbono como se muestra en esta representación artística. Crédito: NASA

“El Mars Express aún sigue fuerte, siendo actualmente uno de sus objetivos claves investigar exactamente cómo se comporta la atmosfera marciana, y como las distintas capas de esta están interconectadas las unas a las otras,” dijo el científico de proyecto Dmitri Titov del Mars Express de la ESA. 

“Tener una gran cantidad de información es fundamental para nuestra investigación de Marte – ahora hay más de una década de observaciones con la que trabajar. Esta información no solo abarca un largo periodo, sin que también la totalidad de Marte y de su atmosfera. 

"Having a long baseline of data is fundamental to our study of Mars – there’s now over a decade of observations to work with. These data don’t just cover a long time period, but also the entirety of Mars and its atmosphere.” 

“Esta riqueza de observaciones exhaustivas y complementarias por medio de distintos instrumentos del Mars Express hace que estudios como este sean posible y, junto con el ESA’s Trace Gas Orbiter ya la misión de la NASA MAVEN, esté ayudándonos a desvelar los secretos de la atmosfera marciana.” 

Sources: ESA, Wikipedia,