Los científicos que utilizan un instrumento a bordo de la nave espacial MAVEN de la NASA, han descubierto que el vapor de agua cerca de la superficie del Planeta Rojo se eleva más alto en la atmósfera de lo que se esperaba. Allí, se destruye fácilmente por partículas de gas cargadas eléctricamente, o iones, y se pierde en el espacio.

Los investigadores dijeron que el fenómeno que descubrieron es uno de varios que han llevado a Marte a perder el equivalente a un océano global de agua hasta cientos de metros de profundidad durante miles de millones de años. Al informar sobre su hallazgo el 13 de Noviembre en la revista Science, los investigadores dijeron que Marte continúa perdiendo agua a día de hoy a medida que el vapor se transporta a grandes altitudes después de sublimarse de los casquetes polares congelados durante las estaciones más cálidas.

"A todos nos sorprendió encontrar agua tan alto en la atmósfera," dijo Shane W. Stone, estudiante de doctorado en ciencias planetarias en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Tucson. "Las mediciones que usamos solo podrían provenir de MAVEN mientras se eleva a través de la atmósfera de Marte, muy por encima de la superficie del planeta."

Para hacer su descubrimiento, Stone y sus colegas se basaron en datos del espectrómetro de masas de iones y gases neutrales (NGIMS) de MAVEN, que fue desarrollado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El espectrómetro de masas inhala aire y separa los iones que lo componen por su masa, que es como los científicos los identifican.

Stone y su equipo rastrearon la abundancia de iones de agua en lo alto de Marte durante más de dos años marcianos. Al hacerlo, determinaron que la cantidad de vapor de agua cerca de la parte superior de la atmósfera a unos 150 kilómetros sobre la superficie es más alta durante el verano en el hemisferio sur. Durante este tiempo, el planeta está más cerca del Sol y, por lo tanto, más cálido, y es más probable que ocurran tormentas de polvo.

Las temperaturas cálidas del verano y los fuertes vientos asociados con las tormentas de polvo ayudan al vapor de agua a llegar a las partes más altas de la atmósfera, donde se puede descomponer fácilmente en sus constituyentes oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno y el oxígeno luego escapan al espacio. Anteriormente, los científicos pensaban que el vapor de agua estaba atrapado cerca de la superficie marciana como en la Tierra.

"Todo lo que llega a la parte superior de la atmósfera se destruye, en Marte o en la Tierra," dijo Stone, "porque esta es la parte de la atmósfera que está expuesta a la fuerza total del Sol."

Los investigadores midieron 20 veces más agua de lo habitual durante dos días en junio de 2018, cuando una severa tormenta de polvo global envolvió a Marte (la que dejó fuera de servicio al rover Opportunity de la NASA). Stone y sus colegas estimaron que Marte perdió tanta agua en 45 días durante esta tormenta como lo hace normalmente durante todo un año marciano, que dura dos años terrestres.

"Hemos demostrado que las tormentas de polvo interrumpen el ciclo del agua en Marte y empujan las moléculas de agua más arriba en la atmósfera, donde las reacciones químicas pueden liberar sus átomos de hidrógeno, que luego se pierden en el espacio," dijo Paul Mahaffy, director de la División de Exploración del Sistema Solar en el Centro Goddard de la NASA e investigador principal de NGIMS.

Otros científicos también han descubierto que las tormentas de polvo marcianas pueden elevar el vapor de agua muy por encima de la superficie. Pero nadie se había dado cuenta hasta ahora de que el agua llegaría hasta la cima de la atmósfera. Hay abundantes iones en esta región de la atmósfera que pueden romper las moléculas de agua 10 veces más rápido de lo que se destruyen en niveles inferiores.

"Lo que es único en este descubrimiento es que nos proporciona una nueva vía que no pensamos que existiera para que el agua escape del entorno marciano," dijo Mehdi Benna, científico planetario de Goddard y co-investigador del instrumento NGIMS de MAVEN. "Cambiará fundamentalmente nuestras estimaciones de la rapidez con la que se escapa el agua hoy y la rapidez con la que escapó en el pasado."