Utilizando un modelo recientemente desarrollado para comprender la evolución de la atmósfera marciana, un nuevo estudio sugiere que Marte nació húmedo con una atmósfera densa que permitió océanos cálidos a calientes durante millones de años. El modelo vincula la evolución de la atmósfera marciana con formación de marte en estado fundido hasta la formación de los primeros océanos y la atmósfera.
El modelo muestra que el vapor de agua en el atmósfera marciana se concentró en la atmósfera inferior, similar a como está hoy en la Tierra, mientras que la atmósfera alta de Marte estaba "seca" porque se condensaría como nubes en los niveles más bajos de la atmósfera. Por el contrario, el hidrógeno molecular (H2) no se condensó y fue llevado 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 del Laboratorio de Ciencias de Marte.
Kaveh Pahlevan, científico investigador del Instituto SETI, dijo: “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 ~ 1000 veces más densa que la atmósfera moderna) y compuesta principalmente de hidrógeno molecular (H2)”.
“Este hallazgo es significativo porque se sabe que el H2 es un fuerte gas de efecto invernadero en ambientes densos. Esta atmósfera densa habría producido un fuerte efecto invernadero, permitiendo que los océanos de agua cálida a caliente muy tempranos estabilizaran la superficie marciana durante millones de 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”.
La proporción de deuterio a hidrógeno (D/H) de varias rocas marcianas, incluidos los meteoritos marcianos y los estudiados por Curiosity, sirve como fuente principal de restricciones de datos del modelo. El deuterio es un isótopo pesado del hidrógeno. La mayoría de los meteoritos de Marte son rocas ígneas; se crearon cuando el interior de Marte se derritió y el magma subió a la superficie.
La proporción de deuterio a hidrógeno del agua disuelta en estas rocas ígneas internas (derivadas del manto) es comparable a la del océanos en la tierra, lo que sugiere que los dos planetas inicialmente tenían proporciones D/H idénticas y que su agua se originó de la misma fuente en el sistema solar primitivo.
El modelo muestra además que si la atmósfera marciana era rica en H2 en el momento de su formación (y más de ~ 1000 veces más densa que hoy), entonces las aguas superficiales se enriquecerían naturalmente en deuterio por un factor de 2 a 3 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.
pahlevan dijo, "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".
Referencia de la revista:
- Kaveh Pahlevan et al., Un origen atmosférico primordial del enriquecimiento de deuterio hidrosférico en Marte, Letras de la Tierra y de la Ciencia Planetaria (2022). DUELE: 10.1016 / j.epsl.2022.117772
