Científicos Confirman el ‘Escape’ Continuo de la Atmósfera de Marte

Por primera vez, los científicos han observado directamente un proceso clave que impulsa la pérdida continua de la atmósfera de Marte.

Investigación de una Década Conduce al Descubrimiento

Después de más de nueve años de análisis de datos satelitales, un equipo liderado por la científica planetaria Shannon Curry, de la Universidad de Colorado Boulder, ha identificado evidencia clara del “sputtering” atmosférico.

Según los investigadores, este descubrimiento representa un paso esencial para comprender cómo Marte perdió gran parte de su atmósfera y agua a lo largo del tiempo.

“Estos resultados representan un avance importante en el establecimiento observacional del papel del sputtering en la disipación de la atmósfera de Marte,” afirman los autores en su artículo, “y por lo tanto ayudan a entender mejor la historia del agua en el planeta y las implicaciones para su habitabilidad a través de las épocas.”

¿Qué es el Sputtering Atmosférico?
El sputtering atmosférico se considera uno de los mecanismos dominantes para la pérdida atmosférica en el Sistema Solar temprano, cuando el Sol era más activo y emitía radiación más intensa. Este proceso ocurre cuando iones acelerados por el campo eléctrico del viento solar colisionan con la atmósfera de cuerpos que carecen de un campo magnético global — como Marte.

El efecto es similar al de un impacto de meteorito, que transfiere energía al medio circundante y dispersa partículas. Sin embargo, en el sputtering, algunos átomos y moléculas de la atmósfera adquieren suficiente energía para escapar de la gravedad del planeta y son expulsados al espacio.

Desafíos para Observar el Sputtering en Marte

Observar este fenómeno directamente en Marte es sumamente desafiante. Requiere la detección simultánea de los átomos neutrales expulsados y, ya sea, de los iones que interactúan con la atmósfera o del campo eléctrico que los acelera. También exige mediciones tanto en el lado diurno como en el lado nocturno del planeta, a gran altitud.

Hasta ahora, solo la sonda MAVEN de la NASA cuenta con los instrumentos y la configuración orbital necesarios para realizar estas observaciones. El equipo examinó cuidadosamente los datos recopilados por la nave desde su llegada a la órbita marciana en septiembre de 2014, buscando momentos en que el campo eléctrico solar coincidiera con una alta concentración de argón en la atmósfera superior, un elemento rastreador para este proceso.

Los científicos encontraron que por encima de los 350 kilómetros de altitud, la densidad de argón varía según la dirección del campo eléctrico del viento solar, mientras que a altitudes más bajas, esta densidad se mantiene estable.

Evidencia Crece Durante Eventos de Tormentas Solares

El análisis también mostró que los isótopos más ligeros de argón escapan más fácilmente, dejando atrás una concentración mayor de argón más pesado — una señal típica de sputtering activo. Las observaciones de una tormenta solar que llegó a Marte en enero de 2016 respaldaron aún más esta conclusión, ya que los indicios del fenómeno se volvieron significativamente más fuertes durante ese período.

Los datos no solo apoyan la conclusión de que las variaciones de argón en Marte resultan del sputtering, sino que también ayudan a comprender las condiciones de hace miles de millones de años, cuando el Sol era más joven y las tormentas eran más frecuentes.

“Encontramos que la tasa actual de sputtering atmosférico es más de cuatro veces mayor que las estimaciones anteriores y que las tormentas solares pueden intensificar enormemente este proceso,” escriben los investigadores.

Nuestros resultados confirman que el sputtering todavía ocurre hoy en Marte y que probablemente fue el principal mecanismo de pérdida atmosférica durante las primeras épocas del Sistema Solar, cuando la actividad solar y la radiación ultravioleta extrema eran mucho más intensas.

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