Recreación do ExoMars-TGO. Fonte: Axencia Espacial Europea.
Recreación do ExoMars-TGO. Fonte: Axencia Espacial Europea.

Unha misión con presenza do CSIC detecta un novo gas en Marte

O explorador ExoMars-TGO atopa por primeira vez cloruro de hidróxeno, o que suxire unha nova interacción entre a superficie e a atmosfera

A misión ExoMars, que orbita Marte na procura de novas claves sobre a posible existencia de vida no planeta vermello, anunciou esta semana importantes achados: por primeira vez descubriuse cloruro de hidróxeno na atmosfera marciana, o que supón a primeira detección dun gas halóxeno e “representa un novo ciclo químico por comprender”, expuxo Kevin Olsen, da Universidade de Oxford e un dos científicos principais do proxecto.

A revista Science Advances publica este achado, no que tamén participou o Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). Este avance enmárcase nos obxectivos principais da exploración de Marte, como é a procura de gases atmosféricos vinculados á actividade biolóxica ou xeolóxica, así como o desenvolvemento dun inventario da auga do planeta, tanto no pasado como no presente, para determinar se Marte puido ser habitable e se algún depósito de auga está accesible para a exploración humana futura.

A misión ExoMars-TGO (Trace Gas Orbiter, polas súas siglas en inglés) é froito da colaboración entre a Axencia Espacial Europea e a Axencia Espacial Federal de Rusia, coñecida como Roscosmos.

Unha nova porta

O cloruro de hidróxeno, formado por un átomo de hidróxeno e un de cloro, e cuxa disolución acuosa conforma o ácido clorhídrico, forma parte do grupo de gases con base de xofre e cloro aos que os especialistas en Marte prestan especial atención por ser indicadores da actividade volcánica. Con todo, a natureza das observacións de cloruro de hidróxeno, detectado en lugares moi distantes á vez e sen a presenza doutros gases asociados á actividade volcánica, apunta a unha fonte distinta. Este descubrimento suxire unha interacción entre a superficie e a atmosfera completamente nova, impulsada polas estacións de po en Marte.

Esquema sobre o posible ciclo do cloro en Marte, que daría pé ao cloruro de hidróxeno atopado por ExoMars. Fonte: ESA.
Esquema sobre o posible ciclo do cloro en Marte, que daría pé ao cloruro de hidróxeno atopado por ExoMars. Fonte: ESA.

Nun proceso moi parecido ao que se observa na Terra, os sales en forma de cloruro de sodio, restos de antigos océanos evaporados e incrustados na superficie de Marte, son elevadas á atmosfera polos ventos. A luz solar quenta a atmosfera e fai que se eleve o po, así como o vapor de auga liberada desde os casquetes polares. O po salgado reacciona coa auga atmosférica para liberar cloro, que logo reacciona con moléculas que conteñen hidróxeno para crear cloruro de hidróxeno. Así, estariamos nun escenario químico onde a auga representa un papel fundamental, e onde tamén parece haber unha correlación co po, xa que se observa máis cloruro de hidróxeno cando aumenta a actividade do po, que á súa vez está relacionado co quecemento estacional do hemisferio sur.

O equipo detectou por primeira vez o gas simultaneamente nos hemisferios norte e sur durante a tormenta de po global en 2018 e foi testemuña da súa desaparición, sorprendentemente rápida, ao final do período estacional do po. Na actualidade están a analizar os datos recompilados durante a seguinte tempada de po onde, de novo, obsérvase un aumento no cloruro de hidróxeno.

Evidencias de auga

As evidencias apuntan a que, no pasado, a auga líquida fluíu a través da superficie de Marte, como o demostran os numerosos antigos vales e canles de ríos secos. Hoxe en día a auga fica nos casquetes polares e enterrada baixo a superficie, e sabemos que o planeta segue perdendo auga, que escapa á atmosfera en forma de vapor.

Comprender a interacción dos posibles depósitos de auga e o seu comportamento estacional e a longo prazo resulta clave para comprender a evolución do clima de Marte. Isto pódese levar a cabo mediante o estudo do vapor de auga e da auga semipesada, na que un átomo de hidróxeno substitúese por un átomo de deuterio, unha forma de hidróxeno cun neutrón adicional.

A proporción entre deuterio e hidróxeno funciona a modo de reloxo, xa que nos informa sobre a historia da auga en Marte e sobre como evolucionou a súa perda co tempo. E ExoMars-TGO permite observar a traxectoria dos distintos tipos de auga a medida que se elevan na atmosfera cun detalle sen precedentes, xa que as medicións anteriores só achegaban a media sobre a profundidade de toda a atmosfera. “É coma se antes só tivésemos unha vista en dúas dimensións, mentres que agora podemos explorar a atmosfera marciana en 3D”, indica Ann Carine Vandaele, investigadora principal do instrumento Nomad (Nadir and Occultation for MArs Discovery) que se utilizou para esta investigación e no que participa o IAA-CSIC.

ExoMars permite observar os posibles restos de auga cun detalle sen precedentes

Os novos datos mostran que, unha vez que a auga se vaporiza por completo, presenta un gran enriquecemento en auga semipesada e unha relación entre deuterio e hidróxeno seis veces maior que a terrestre en todos os depósitos de Marte, o que confirma que, co tempo, perdéronse grandes cantidades de auga.

Os datos de ExoMars recompilados entre abril de 2018 e abril de 2019 mostraron tamén tres factores que aceleraron a perda de auga da atmosfera: a tormenta de po global de 2018, unha tormenta rexional curta pero intensa en xaneiro de 2019 e a liberación de auga da capa de xeo do polo sur durante os meses de verán. Tamén se observou unha columna de vapor de auga en aumento durante o verán austral que, crese, inxectaría auga na atmosfera superior de forma estacional e anual.

“Os dous traballos certifican o magnífico set de instrumentos que están a caracterizar a atmosfera de Marte: desde o descubrimento e detección da presenza de cloruro de hidróxeno, en cantidades moi pequenas pero suficientes para ser detectadas e cuantificadas polos instrumentos ACS e Nomad, á caracterización e cuantificación do escape da auga do planeta, medindo incluso a fracción de auga pesada que escapa en relación ao total. Isto constitúe un paso importantísimo para entender a historia da evolución da atmosfera de Marte, desde unha atmosfera máis densa e cunha maior cantidade de auga ata a débil atmosfera que presenta na actualidade”, conclúe. segundo recolle o CSIC, José Juan López-Moreno, investigador do IAA-CSIC, que participa nos resultados e no consorcio do instrumento Nomad.


Referencias:

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.