Un estudio reciente ha logrado las primeras observaciones directas del “sputtering atmosférico” en Marte, un proceso crucial para entender la pérdida de la atmósfera del planeta.
Liderado por la Dra. Shannon M. Curry, el estudio, publicado en Science Advances, utiliza más de nueve años de datos de la misión MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) para confirmar este fenómeno que, si bien es difícil de detectar en las condiciones solares actuales, fue un factor dominante en la erosión atmosférica de Marte en el pasado.
El sputtering atmosférico es un proceso de escape en el que los iones del viento solar son acelerados hacia la atmósfera superior de Marte. Al colisionar con partículas neutras, los iones transfieren suficiente energía para que estas partículas superen la velocidad de escape del planeta. La investigación destaca varios hallazgos relevantes:
El equipo del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder, logró trazar este fenómeno midiendo la presencia de argón a grandes altitudes. Este gas noble, químicamente inerte, permitió identificar las zonas donde se está produciendo la pérdida de masa atmosférica en Marte.
Tasa de escape: Al correlacionar las densidades de argón con los campos eléctricos solares, los investigadores encontraron que las tasas de sputtering de este gas son cuatro veces más altas de lo que predecían los modelos anteriores. Condiciones intensas: El estudio también encontró evidencia de un sputtering más intenso durante una tormenta solar. Esto ofrece una visión de las condiciones que existían en el sistema solar primitivo, cuando la actividad solar era mucho más alta.
La importancia de un campo magnético
La falta de un campo magnético global en Marte permite que el viento solar interactúe directamente con su atmósfera superior. Esto hace que el sputtering sea un proceso de erosión atmosférica particularmente efectivo. Los científicos utilizaron el argón como un “marcador” ideal para el sputtering, ya que es un gas inerte, pesado y difícil de ionizar, lo que limita los procesos que lo remueven de la atmósfera.
En nuestro planeta el campo magnético brinda como principal beneficio la protección de la vida en la Tierra contra la radiación solar y espacial, actuando como un escudo o barrera que desvía las partículas cargadas del viento solar y la radiación cósmica, protegiendo la vida y evitando desastres que podrían causar mutaciones o enfermedades.
Sin este campo protector, la radiación podría ser tan intensa que la vida tal como la conocemos no existiría, similar a lo que se presume ocurrió en Marte tras la pérdida de su campo magnético.
Muchos animales, especialmente las aves migratorias, utilizan este campo magnético para orientarse en sus viajes migratorios, este mecanismo evolucionó durante millones de años y sólo recientemente se develó su relación con el campo magnético terrestre.
Adicionalmente, el ser humano encontró gran utilidad en el campo magnético terrestre al desarrollar brújulas como una herramienta esencial para la orientación y la navegación marítima y terrestre desde hace siglos y hasta la actualidad, usando la alineación del campo magnético.
Teorizando sobre el futuro de la colonización de Marte
Estos hallazgos tienen implicaciones significativas para cualquier intento futuro de terraformar o colonizar Marte. Aunque el sputtering atmosférico no representa una amenaza inmediata para las tripulaciones que permanezcan unos pocos años en el planeta, a largo plazo es una consideración crítica. Cualquier esfuerzo por aumentar la presión atmosférica o introducir gases para calentar el planeta podría verse comprometido por este proceso de erosión.
El hecho de que las tasas de sputtering sean cuatro veces más altas de lo esperado significa que cualquier atmósfera que se intente crear se perderá mucho más rápido de lo que se había calculado previamente. Los gases introducidos para terraformar la atmósfera, como el dióxido de carbono o el nitrógeno, podrían ser erosionados de manera similar, especialmente durante las tormentas solares, lo que haría de este proceso una carrera contra el tiempo. Los futuros colonos necesitarán desarrollar tecnologías para compensar esta pérdida atmosférica o crear hábitats completamente sellados y autosuficientes, ya que depender de una atmósfera artificial a largo plazo en la superficie sería un desafío energético y logístico monumental. La investigación subraya la importancia de comprender la pérdida atmosférica de Marte no solo para desentrañar su pasado, sino para planificar un futuro sostenible allí.
Con información de Revista Science.
