El Instituto SETI desarrolló un primer modelo para mostrar la evolución de la atmósfera de Marte; las superficies de agua pudieron haberse mantenido estables por millones de años.
Madrid, 21 Sep. (EUROPA PRESS).- Una nueva investigación publicada en Earth and Planetary Science Letters sugiere que Marte nació húmedo, con una atmósfera densa que permitió océanos cálidos a calientes durante millones de años.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores desarrollaron el primer modelo de la evolución de la atmósfera marciana que vincula las altas temperaturas asociadas con la formación de Marte en estado fundido hasta la formación de los primeros océanos y la atmósfera.
Este modelo muestra que, como en la Tierra moderna, el vapor de agua en la atmósfera marciana se concentró en la atmósfera inferior y que la atmósfera superior de Marte estaba “seca” porque el vapor de agua se condensaría en forma de nubes en los niveles inferiores de la atmósfera.
El hidrógeno molecular (H2), por el contrario, no se condensó y fue transportado a la atmósfera superior de Marte, donde se perdió en el espacio. Esta conclusión, que el vapor de agua se condensó y se retuvo en el Marte primitivo, mientras que el hidrógeno molecular no se condensó ni escapó, permite que el modelo se vincule directamente con las mediciones realizadas por la nave espacial, específicamente, el rover Curiosity de la NASA.
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New research published in Earth and Planetary Science Letters suggests that #Mars was born wet, with a dense atmosphere allowing warm-to-hot oceans for millions of years. pic.twitter.com/eNnMQs0T0D— The SETI Institute (@SETIInstitute) September 21, 2022
“Creemos que hemos modelado un capítulo pasado por alto en la historia más antigua de Marte en el tiempo inmediatamente posterior a la formación del planeta. Para explicar los datos, la atmósfera marciana primordial debe haber sido muy densa [más de unas mil veces más densa que la atmósfera moderna] y compuesta principalmente de hidrógeno molecular (H2)”, dijo Kaveh Pahlevan, científico investigador del Instituto SETI.
“Este hallazgo es importante porque se sabe que el H2 es un fuerte gas de efecto invernadero en ambientes densos. Esta densa atmósfera habría producido un fuerte efecto invernadero, lo que permitiría que los océanos de agua templada a caliente muy temprana se mantuvieran estables en la superficie marciana durante millones de años. años hasta que el H2 se perdió gradualmente en el espacio. Por esta razón, inferimos que, en un momento anterior a la formación de la Tierra, Marte nació húmedo”.
Los datos que limitan el modelo son la proporción de deuterio a hidrógeno (D/H) (el deuterio es el isótopo pesado del hidrógeno) de diferentes muestras marcianas, incluidos los meteoritos marcianos y los analizados por Curiosity. Los meteoritos de Marte son en su mayoría rocas ígneas: se formaron cuando el interior de Marte se derritió y el magma ascendió hacia la superficie. El agua disuelta en estas muestras ígneas del interior (derivadas del manto) tiene una proporción de deuterio a hidrógeno similar a la de los océanos de la Tierra, lo que indica que los dos planetas comenzaron con proporciones D/H similares y que su agua provenía de la misma fuente. en el sistema solar primitivo.
Por el contrario, Curiosity midió la relación D/H de una antigua arcilla de tres mil millones de años en la superficie marciana y descubrió que este valor es unas 3 veces mayor que el de los océanos de la Tierra. Aparentemente, en el momento en que se formaron estas antiguas arcillas, el depósito de agua superficial en Marte, la hidrosfera, había concentrado sustancialmente deuterio en relación con el hidrógeno. El único proceso conocido que produce este nivel de concentración de deuterio (o “enriquecimiento”) es la pérdida preferencial del isótopo H más ligero hacia el espacio.
El modelo muestra además que si la atmósfera marciana era rica en H2 en el momento de su formación (y más de unas mil veces más densa que hoy), entonces las aguas superficiales se enriquecerían naturalmente en deuterio por un factor de dos a tres veces en relación con el interior, reproduciendo las observaciones. El deuterio prefiere la partición en la molécula de agua en relación con el hidrógeno molecular (H2), que preferentemente toma hidrógeno ordinario y escapa de la parte superior de la atmósfera.
“Este es el primer modelo publicado que reproduce naturalmente estos datos, lo que nos da cierta confianza en que el escenario evolutivo atmosférico que hemos descrito corresponde a eventos tempranos en Marte”, dijo Pahlevan.
Además de la curiosidad sobre los primeros entornos de los planetas, las atmósferas ricas en H2 son importantes en la búsqueda del Instituto SETI de vida más allá de la Tierra. Los experimentos que se remontan a mediados del siglo XX muestran que las moléculas prebióticas implicadas en el origen de la vida se forman fácilmente en atmósferas ricas en H2 pero no tan fácilmente en atmósferas pobres en H2 (o más “oxidantes”).
La implicación es que el Marte primitivo era una versión cálida del Titán moderno y al menos un sitio tan prometedor para el origen de la vida como lo fue la Tierra primitiva, si no más prometedor.
