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martes, octubre 25, 2011

La dificil vida del agua marciana

Mars Express revela que la atmósfera de Marte está sobresaturada de vapor.

No es un elemento que solamos asociar con sus depejados cielos...es abundante en forma sólida en el subsuelo, y podemos ver las antiguas huellas dejadas cuando se movía por la superficie en estado líquido, pero parece poco menos que inexistente en fina y seca atmósfera. Y sin embargo el agua, en forma de vapor, no solo está presente sinó que es uno de sus elementos más variables y dinámicos, indispensable si queremos entender exactamente como funciona el clima marciano y su evolución, pasada, presente y futura.

Dicho esto podríamos dar por seguro que se conoce en profundidad ambas cosas, que la distribución del Vapor de agua en Marte se conoce con precisión...y nos equivocaríamos. Por raro que parezca, dada la cantidad de misiones enviadas, la estructura vertical de la atmósfera marciana dista mucho de ser conocida en profundidad, por un hecho tan simple como que todas las misiones orbitales, logicamente, apuntan sus ojos hacia la superficie, ofreciéndonos por ello magníficos datos de las pautas climáticas "horizontales" pero pasando por alto todo lo que se extiende por encima.

La veterana Mars Express y su espectrómetro de imágenes SPICAM (Espectroscopio para la Investigación de las Características de la Atmósfera de Marte) ponen ahora remedio, aunque solo sea parcialmente, a este vacío,
y como no podía ser de otra forma, adentrándose en un terreno tan poco explorado, sus datos han desvelado cosas imprevistas y relevantes de cara a comprender al planeta rojo.

¿Que descubrió exactamente esta sonda europea? Pues que en atmósfera, especialmente a media altura (hasta los 50 Kilómetros) hay agua, mucha más de lo que se pensaba hasta ahora, de 10 a 100 veces mayor cantidad...tanta que se produce un estado de "sobresaturación", es decir que hay más de la que esta teoricamente podría contener con la temperatura y presión reinante. Esta debería condensarse o congelarse, pero la poca cantidad de partículas en suspensión, que actuan normalmente como "núcleo" donde el agua puede aglutinarse, lo impide, dando como resultado un exceso de vapor de agua.

Esto rompe con la idea, tan asumida a pesar de todo, que tal fenómeno no podía ocurrir en Marte, pues todo vapor de agua por encima de la saturación debería convertirse inmediatamente en hielo. Esto tiene notables implicaciones, tal como explica Luca Maltagliati del LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales) en Guyancourt, Francia: "La distribución vertical del vapor de agua es un factor clave en el estudio del ciclo hidrológico de Marte, y el viejo paradigma de que está principalmente controlado por la física de la saturación necesita ser revisado. Nuestro hallazgo tiene importantes implicaciones para la comprensión el clima global del planeta y el transporte de agua de un hemisferio a otro".

El datos fueron obtenidos durante la Primavera y el Verano en el Hmisferio norte, justo cuando la atmósfera está más limpia de polvo, pues así SPICAM, que utiliza la luz solar que pasa a través de ella justo después del amanecer o antes del atardecer para detectar los diferentes componentes, puede realizar mejores mediciones...por lo que es posible que en el Verano Austral, cuando la aparición de tormentas de polvo inyectan enormes cantidades de partículas de polvo hasta grandes alturas (y con ellas núcleos para propiciar la condensación) este estado de "sobresaturación" descienda drasticamente.

A pesar de esto último es un descubrimiento inesperado, pués implica una distribución vertical del vapor de agua en la atmósfera marciana es muy diferente de lo que se suponía anteriormente.

Esto último también tiene importancia para entender la evolución presente y futura tanto de la superficie como de la atmósfera, pues significa que una mayor cantidad de vapor de agua sube hasta una altura suficiente para que se vea afectado por la radiación solar y sufrir la fotodisociación, la división de la molécula de Agua en átomos de Oxígeno e Hidrógeno, que rapidamente escapan al espacio. Es decir, que Marte está perdiendo más agua de lo que se había calculado hasta ahora.

Todo ello nos enseña hasta que punto el planeta rojo es un mundo complejo del que estamos lejos, muy lejos, pese a tantas décadas de exploración, de entender completamente. Si alguién pensaba que ya lo conocíamos de sobra, que quizas no es necesario seguir enviado sondas exploradoras pues ya sabemos suficiente de el, que se quite esa idea de la cabeza...bién al contrario, justo ahora estamos empezando el largo camino para lograrlo.

El ciclo del Vapor de agua marciana...originado por los rayos solares al incidir sobre la helada superficie y sus depositos de hielo, especialmente en los polos, se condensa en cristales de hielo, formando las tenues nubes que han fotografiado tanto Spirit y Opportunity como la Mars Phoenix. En ocasions, pero, la cantidad de particulas en suspensión no es suficiente para permitir esa condensación, y el vapor de agua permanece aún en un estado de sobresaturación. Al ascender los rayos ultravioletas solares rompen la molécula de H2O, y los átomos resultantes, Oxígeno e Hidrógeno, demasiado ligeros para ser retenidos por la gravedad del planeta rojo, se escapan al espacio.

Nubes de cristales de hielo recorriendo el cielo marciano, vistas por Opportunity y fruto de la condensación del vapor de agua...cuando esta puede ocurrir.

En la Tierra la saturación de vapor da lugar, cuando se alcanza el llamando punto de rocío, a la formación de gotas de agua líquida...en Marte eso es mucho más dificil.

Sobresaturación de agua en la atmósfera marciana

ESA orbiter discovers water supersaturation in the Martian atmosphere

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