Un triste cuento de infortunio planetario

Érase una vez Marte, un planeta cálido y húmedo, de aproximadamente cuatro mil millones de años de edad, muy similar a la Tierra. El agua líquida fluía en la superficie marciana a través de los extensos ríos que desembocaban en mares poco profundos. Una atmósfera espesa cubría el planeta y lo mantenía caliente. La vida de los microbios podría incluso haber surgido, creen algunos científicos, en el camino de Marte a convertirse en un segundo planeta lleno de vida, al lado del nuestro.

Pero no es asǐ como sucedieron las cosas. Hoy Marte es frío y seco. Los ríos y los mares son cosa del pasado. Su atmósfera es fina y rala, y si los microbios marcianos todavía existen, probablemente están tratando de ganarse una magra existencia en algún lugar bajo el polvoriento suelo de Marte.

Los científicos planetarios creen que las cascadas pueden haber caído alguna vez a torrentes a través de las rocas escarpadas en Echus Chasma en Marte. El planeta tiene muchos paisajes disecados como este, que se cree han sido esculpidos por abundante agua en el pasado lejano. Crédito de la imagen: Mars Express de la ESA.

¿Qué pasó? ¿Por qué Marte se secó y congeló totalmente? Estas preguntas inquietantes han desconcertado a los científicos desde hace mucho tiempo. En unos años más a partir de ahora por fin podría saberse la respuesta, gracias a una nueva nave que la NASA enviará a Marte, es la llamada MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution, en español Atmósfera Marciana y Evolución Volátil.

"El objetivo de MAVEN es averiguar qué procesos son responsables de los cambios en el clima", dice Bruce Jakosky, investigador principal MAVEN en la Universidad de Colorado en Boulder.

De una forma u otra, los científicos creen que Marte debe haber perdido su activo más valioso: la densa atmósfera de dióxido de carbono. El CO₂ en la atmósfera de Marte es un gas de efecto invernadero, tal como lo es en nuestra propia atmósfera. Una gruesa capa de CO₂ y otros gases de invernadero han proporcionado las temperaturas más cálidas y una mayor presión atmosférica necesarias para mantener el agua líquida sin congelarse ni hervir.

En los últimos cuatro mil millones de años, Marte de alguna forma perdió la mayor parte de su envoltura. Los científicos han propuesto varias teorías de cómo ocurrió esa pérdida. Tal vez un impacto de un asteroide arrancó la mayor parte de la atmósfera al espacio en un evento catastrófico. O tal vez la erosión por el viento solar -una corriente de partículas cargadas que emanan del sol- podría haber despojado poco a poco la atmósfera a lo largo de miles de millones de años. La superficie del planeta también podría haber absorbido el CO₂, encerrándolo en minerales como el carbonato.

Una concepción artística de viento solar que sopla fuera de la atmósfera de Marte. Esta es sólo una de varias explicaciones plausibles de lo que pasó con el Planeta Rojo.

En última instancia, nadie sabe con certeza donde fue todo el CO₂.

MAVEN será la primera misión a Marte específicamente diseñada para ayudar a los científicos a entender la fuga permanente de CO₂ y otros gases hacia el espacio. La sonda estará en órbita alrededor de Marte durante al menos un año terrestre. En el punto bajo de la órbita elíptica, MAVEN estará a 125 km de la superficie; su punto más alto será a más de 6000 kilómetros del suelo marciano. Esta amplia gama de altitudes permitirá a MAVEN muestrear la atmósfera de Marte más a fondo que nunca.

En esas órbitas los instrumentos del MAVEN rastrearán iones y moléculas en este amplio corte transversal de la atmósfera Marciana, documentando el flujo de CO₂ y de otras moléculas en el espacio por primera vez.
Una vez que Jakosky y sus colegas sepan lo rápido que Marte está perdiendo su CO₂ ahora, podrán extrapolar hacia atrás en el tiempo para estimar la cantidad total perdida en el espacio durante los últimos 4000 millones de años. "MAVEN determinará si la pérdida hacia el espacio fue el factor más importante", dice Jakosky.

Pero tan importante como "¿cuánto?" es la pregunta "¿cómo?"

La sabiduría convencional sostiene que la atmósfera de Marte es vulnerable debido a que el planeta carece de un campo magnético global. El campo magnético de la Tierra se extiende a lo lejos en el espacio y envuelve el planeta entero en una burbuja ptotectora que desvía el viento solar. Marte tiene sólo regionalmente, campos magnéticos desiguales que cubren áreas relativamente pequeñas del planeta, principalmente en el hemisferio sur. El resto de la atmósfera está totalmente expuesta al viento solar. Así que la pérdida podría ser causada por la lenta erosión de la atmósfera en estas áreas expuestas.

La pérdida de la atmósfera marciana podría ser causada por un complejo conjunto de mecanismos trabajandp simultáneamente. MAVEN está equipado con ocho sensores diferentes diseñados para resolver la confusión.

David Brain de la Universidad de Berkeley ha propuesto otra posibilidad, al parecer contraria. EL sugiere que estos pequeños campos magnéticos en realidad podrían acelerar la pérdida de la atmósfera de Marte.

El viento solar podría deteriorar aquellas líneas de campo magnéticas, de vez en cuando pellizcando una "burbuja" de líneas de campo, que entonces irían a la deriva hacia el espacio, llevando un gran tajada de la atmósfera con ello. Si es así, tener un campo magnético parcial podría ser peor que no tener ninguno en absoluto. Esta posibilidad fue descrita en 2008 en Science@NASA, en la historia "Solar Wind Rips Up Martian Atmosphere".

Alguna evidencia de la nave espacial de la NASA Mars Global Surveyor apoya la teoría de Brain, pero las medidas decisivas tendrán que esperar a MAVEN, actualmente programado para ser lanzado en 2013.

La misión será un gran paso hacia la comprensión de lo que le sucedió a Marte, esto es la forma en que terminó tan frío y seco después de haber comenzado tan cálido y acuoso. Después de todos estos años, MAVEN podría escribir el último capítulo de una historia inolvidable de infortunio planetario.

Traducción libre de:
• A Tale of Planetary Woe. Science@NASA.

Información relacionada:
• Misión: Atmósfera de Marte y Evolución Volátil (MAVEN).