Universo noviembre-diciembre 2024

NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2024 pueden entender los procesos que determinaron las tasas de escape en los últimos 4.000 millones de años y así extrapolar hacia atrás en el tiempo. Aunque la mayoría de los datos del estudio provienen de la nave MAVEN, esta no es lo suficien- temente sensible para detectar la emisión de deuterio en todos los momentos del año marciano. A dife- rencia de la Tierra, Marte se aleja mucho del Sol en su órbita elíptica durante el largo invierno marciano, y las emisiones de deuterio se debi- litan. Clarke y su equipo necesitaron los datos de Hubble para “llenar los vacíos” y completar un ciclo anual durante tres años marcianos (cada uno de 687 días terrestres). Hubble también proporcionó datos adicio- nales que se remontan a 1991, antes de la llegada de MAVEN a Marte en 2014. La combinación de datos entre estas misiones proporcionó la pri- mera visión integral de los átomos de hidrógeno que escapan de Mar- te al espacio. «En los últimos años, los científicos han descubierto que Marte tiene un ciclo anual mucho más dinámico de lo que se esperaba hace 10 o 15 años» , explicó Clarke. «Toda la atmósfera es muy turbu- lenta, calentándose y enfriándose en cortos períodos de tiempo, inclu- so en cuestión de horas. La atmós- fera se expande y se contrae a medi- da que la luminosidad del Sol en Marte varía un 40% a lo largo de un año marciano» . El equipo descubrió que las tasas de escape del hidrógeno y el deuterio cambian rápidamente cuando Marte está cerca del Sol. En la imagen clá- sica que los científicos tenían antes, se pensaba que estos átomos se di- funden lentamente hacia la atmós- fera superior para poder escapar. Pero ahora los científicos saben que las condiciones atmosféricas cambian muy rápidamente. Cuando Marte es- tá cerca del Sol, las moléculas de agua, que son la fuente del hidróge- no y el deuterio, suben rápidamen- te a través de la atmósfera liberando átomos a grandes altitudes. El segundo hallazgo es que los cam- bios en el hidrógeno y el deuterio son tan rápidos que el escape ató- mico necesita energía adicional para explicarse. A la temperatura de la atmósfera superior, solo una peque- ña fracción de los átomos tiene la velocidad suficiente para escapar de la gravedad de Marte. Los átomos más rápidos (super-térmicos) se pro- ducen cuando algo les da un im- pulso de energía adicional. Estos eventos incluyen colisiones con pro- tones del viento solar que entran en la atmósfera o la luz solar que im- pulsa reacciones químicas en la at- mósfera superior. Estudiar la historia del agua en Marte es fundamental no solo para entender los planetas de nuestro sistema solar, sino tam- bién para la evolución de planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas. Los astrónomos están encontrando cada vez más de estos planetas, pero son difíciles de es- tudiar en detalle. Marte, la Tierra y Venus se encuentran en la zona ha- bitable o cerca de ella en nuestro sis- tema solar, la región alrededor de una estrella donde el agua líquida podría acumularse en un planeta ro- coso; sin embargo, los tres planetas tienen condiciones muy diferentes en la actualidad. Junto con sus pla- netas vecinos, Marte puede ayudar a los científicos a comprender la na- turaleza de mundos lejanos en nues- tra galaxia. UNIVERSO ! E stas son imágenes en el ultravioleta lejano de Marte tomadas por Hubble cerca de su punto más alejado del Sol, llamado afelio, el 31 de diciembre de 2017, y cerca de su punto más cercano al Sol, llamado perihelio, el 19 de diciembre de 2016. La atmósfera es claramente más brillante y extendida cuando Marte está cerca del Sol. La luz solar reflejada de Marte en estas longitudes de onda muestra la dispersión por moléculas atmosféricas y neblina, mien- tras que las capas de hielo polares y algunas características de la superficie también son visibles. Hubble y MAVEN mostraron que las condiciones atmosféricas marcianas cambian muy rápidamente. Cuando Marte está cerca del Sol, las moléculas de agua suben rápi- damente a través de la atmósfera, descomponiéndose y liberando átomos a grandes altitudes. [NASA, ESA, STScI, John T. Clarke (Bos- ton University) − Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)]