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.
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:
