Ilustración del rover Perseverance de la NASA en funcionamiento en el cráter Jezero en Marte. Crédito: NASA y JPL-Caltech.
Uno de los grandes misterios de la ciencia espacial moderna ha sido claramente resumido por una vista de Perseverance de la NASA que acaba de aterrizar en Marte: hoy es un planeta desértico, pero el rover se encuentra justo al lado de un antiguo delta de un río.
Esta aparente contradicción ha intrigado a los científicos durante décadas, especialmente porque, al mismo tiempo, Marte tenía ríos fluyendo menos de un tercio de la luz solar que disfrutamos en la Tierra hoy.
Sin embargo, un nuevo estudio del científico planetario de la Universidad de Chicago Kite, profesor asistente de ciencias geofísicas y experto en climas de otros mundos, utiliza un modelo informático para presentar una explicación prometedora: Marte puede haber tenido una fina capa de nubes heladas a gran altitud. que causó el efecto invernadero.
“Hubo una desconexión vergonzosa entre nuestra evidencia y nuestra capacidad para explicarla en términos de física y química”, dijo Kite. “Esta hipótesis contribuye en gran medida a cerrar esta brecha”.
De las muchas explicaciones que los científicos propusieron anteriormente, ninguna ha funcionado. Por ejemplo, algunos han sugerido que una colisión con un gran asteroide podría liberar suficiente energía cinética para calentar el planeta. Pero otros cálculos han demostrado que el efecto solo durará uno o dos años, y los rastros de ríos y lagos antiguos muestran que el calentamiento probablemente continuó durante al menos cientos de años.
Kite y sus colegas querían revisar una explicación alternativa: nubes a gran altura, como las plumas de la Tierra. Incluso una pequeña cantidad de nubes en la atmósfera puede elevar significativamente la temperatura de un planeta, un efecto invernadero similar al dióxido de carbono en la atmósfera.
La idea se propuso por primera vez en 2013, pero se ha dejado de lado en gran medida porque, como dijo Kite, “se ha argumentado que solo funcionará cuando las nubes tengan propiedades poco probables”. Por ejemplo, los modelos sugirieron que el agua tendría que permanecer en la atmósfera durante mucho tiempo, mucho más de lo habitual en la Tierra, por lo que todo el panorama parecía poco probable.
Utilizando un modelo 3D de la atmósfera de todo el planeta, Kite y su equipo se pusieron manos a la obra. Descubrieron que la pieza que faltaba era la cantidad de hielo en el suelo. Si hubiera hielo cubriendo grandes partes de Marte, crearía humedad en la superficie que favorecería las nubes de baja altitud que no se consideran muy cálidas para los planetas (o incluso pueden enfriarlas porque las nubes reflejan la luz solar lejos del planeta).
Pero si solo hay capas de hielo, por ejemplo, en los polos y en las cimas de las montañas, el aire en el suelo se vuelve mucho más seco. Estas condiciones favorecen la formación de altas capas de nubes, nubes que tienden a calentar los planetas con mayor facilidad.
Los resultados del modelo mostraron que los científicos pueden tener que descartar algunas suposiciones clave basadas en nuestro propio planeta específico.
“En el modelo, estas nubes se comportan de una manera muy no terrestre”, dijo Kite. “La construcción de modelos basados en la intuición terrestre simplemente no funcionará porque no se parece en nada al ciclo del agua en la Tierra, donde el agua se mueve rápidamente entre la atmósfera y la superficie”.
Aquí en la Tierra, donde el agua cubre casi las tres cuartas partes de la superficie, el agua se mueve rápida y desigual entre el océano y la atmósfera y la tierra, moviéndose en remolinos y remolinos, lo que significa que algunos lugares están mayormente secos (Sahara) y otros empapados (Amazon). . ). Por el contrario, incluso en la cima de su habitabilidad, Marte tenía mucha menos agua en su superficie. Cuando el vapor de agua sube a la atmósfera, permanece en el modelo Kite.
“Nuestro modelo sugiere que una vez que el agua ingrese a la atmósfera marciana temprana, permanecerá allí durante bastante tiempo, más cerca de un año, creando las condiciones para nubes de larga duración a grandes altitudes”, dijo Kite.
El rover Perseverance recién aterrizado debería poder probar esta idea de varias maneras, como analizar guijarros para reconstruir la presión atmosférica pasada en Marte.
Comprender la historia completa de cómo Marte ganó y perdió su calor y atmósfera podría ayudar en la búsqueda de otros mundos habitables, dijeron los investigadores.
“Marte es importante porque es el único planeta que conocemos que tenía la capacidad de albergar vida, y luego la perdió”, dijo Kite. “La estabilidad a largo plazo del clima de la Tierra es notable. Queremos comprender todas las formas en que la estabilidad climática a largo plazo del planeta puede colapsar, y todas las formas (no solo terrestres) que pueden sostenerse. Esta tarea define un nuevo campo de habitación comparativa de planetas. ”
Proporcionado por la Universidad de Chicago