Marte, el enigmático planeta rojo, nos presenta una historia fascinante y compleja. En la actualidad, su superficie es un desierto árido donde las condiciones de presión y temperatura impiden la existencia del agua líquida. Sin embargo, los estudios geológicos han dejado entrever que, en tiempos pasados, Marte albergó vastos océanos, ríos y lagos. A pesar de las décadas de investigación, persiste una cuestión crucial: ¿qué sucedió con toda esa agua?

Recientemente, un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha profundizado en el impacto de la oblicuidad —la inclinación del eje de rotación del planeta— en la pérdida de hidrógeno, y en consecuencia, de agua en la atmósfera marciana. Gabriella Gilli, investigadora del IAA-CSIC que co-dirige la investigación, destaca que “la oblicuidad de Marte ha fluctuado drásticamente a lo largo de su historia”. Su modelo climático tridimensional revela que en episodios de alta oblicuidad, la tasa de escape de hidrógeno podría haber sido hasta veinte veces superior a la actual.

El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, proporciona datos reveladores. Francisco González-Galindo, coautor principal, menciona que si pudiéramos reunir toda el agua presente en Marte hace entre 3 y 4 mil millones de años, obtendríamos un océano de más de cien metros de profundidad.

Una parte de esta agua puede permanecer oculta bajo la superficie, ya sea en forma de hielo o integrada en minerales. Sin embargo, se ha perdido una cantidad significativa mediante el proceso de escape atmosférico, donde los átomos de hidrógeno y oxígeno logran escapar al espacio. La actual tasa de escape de hidrógeno no explica por sí sola la considerable pérdida de agua que Marte sufrió en su historia.

La órbita de Marte presenta variaciones periódicas que afectan significativamente su clima. Gabriella Gilli menciona que, aunque la inclinación actual es similar a la de la Tierra, ha oscilado con el tiempo, promediando cerca de 35 grados. Aunque se sabe de su influencia sobre el ciclo del agua, no se había investigado cómo impacta en la pérdida de agua por escape atmosférico.

El estudio revela que durante periodos de alta inclinación, la insolación en los polos aumentaba, intensificando el ciclo del agua y creando un ambiente más cálido y húmedo. Bajo estas condiciones, el vapor de agua alcanzaba las capas altas de la atmósfera, donde la radiación solar lo descomponía en hidrógeno y oxígeno. Esto facilitaba el escape de hidrógeno, contribuyendo a la pérdida de agua.

Los investigadores estiman que la pérdida de hidrógeno durante períodos de alta oblicuidad podría explicar la desaparición de una cantidad de agua equivalente a un océano de unos 80 metros de profundidad, un valor que coincide con las estimaciones mínimas sobre la cantidad de agua que Marte pudo albergar.

La herramienta clave en esta investigación es el modelo climático global de Marte, del que el IAA-CSIC ha mejorado componentes y reacciones químicas para reproducir con precisión las observaciones del escape de hidrógeno realizadas por misiones como MAVEN y Mars Express.

Los resultados resaltan un papel más determinante del escape de hidrógeno en la desecación de Marte de lo que se pensaba, lo cual es crucial para cuantificar la pérdida de agua a lo largo de su historia.

Desde un ángulo astrobiológico, comprender cómo la inclinación del eje marciano ha afectado el ciclo del agua puede ayudar a identificar los periodos en los que Marte pudo haber sido habitable. Gabriella Gilli enfatiza la importancia de conocer cuándo y cómo se dieron las condiciones propicias para la vida. Por otro lado, estos hallazgos subrayan cómo los parámetros orbitales pueden transformar radicalmente el clima de un planeta.

En resumen, la investigación no solo ofrece una visión clara de la historia del agua en Marte, sino que también invita a reflexionar sobre la fragilidad de los ecosistemas planetarios y la necesidad de cuidar nuestro propio planeta, donde condiciones similares podrían tener consecuencias drásticas.

Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía