Un fenómeno sobre la superficie de Marte revela cómo el planeta perdió su agua de una forma insospechada

Un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC) y la Universidad de Tokio demuestra por primera vez que una tormenta de polvo anómala e intensa, de escala local, fue capaz de impulsar el transporte de agua hasta las capas más altas de la atmósfera marciana durante el verano del hemisferio norte del planeta, una época en la que este proceso no se consideraba relevante. El trabajo, publicado en Communications: Earth & Environment, ofrece una nueva perspectiva sobre el papel de estos episodios en la evolución climática de Marte.

La imagen actual del planeta como un desierto frío y seco contrasta con las evidencias de su pasado. Canales, minerales alterados por el agua y otras huellas geológicas indican que Marte fue en sus inicios un mundo más húmedo y dinámico. Reconstruir cómo desapareció ese entorno rico en agua sigue siendo uno de los grandes retos de la ciencia planetaria. Aunque se conocen procesos capaces de explicar parte de esa pérdida, el destino de una fracción importante del agua marciana continúa siendo una incógnita.

Este hallazgo «revela el impacto de este tipo de tormentas en la evolución climática del planeta y abre una nueva vía para entender cómo Marte perdió gran parte de su agua a lo largo del tiempo», señala Adrián Brines, del IAA-CSIC, coautor principal del estudio.

Una de las claves para estimar cuánta agua ha perdido Marte es medir cuánto hidrógeno ha escapado al espacio, ya que este elemento se libera con facilidad cuando el agua se descompone en la atmósfera. Las mediciones actuales muestran que el planeta ha perdido, a lo largo de miles de millones de años, una cantidad suficiente para cubrir gran parte de su superficie con cientos de metros de profundidad.

Marte, al igual que la Tierra, tiene cuatro estaciones debido a la inclinación de su eje. «Sin embargo, su órbita es más elíptica, de modo que durante parte de su año el planeta se encuentra más cerca del Sol y recibe más energía», explica Brines. A ello se suma una marcada diferencia de elevación entre hemisferios, «lo que provoca que los veranos del hemisferio sur sean mucho más cálidos y dinámicos que los del hemisferio norte».

Durante el verano austral, la atmósfera se carga de polvo y se calienta, favoreciendo que el vapor de agua ascienda a grandes altitudes, donde la radiación solar lo descompone y permite que el hidrógeno escape al espacio. En cambio, en el verano boreal el agua suele quedar confinada a capas más bajas y la pérdida es menor, lo que convierte al verano del hemisferio sur en el principal periodo de escape de agua.

El nuevo estudio ha detectado, sin embargo, un aumento inusual de vapor de agua en la atmósfera media durante el verano del hemisferio norte del año marciano 37 (2022-2023 en la Tierra), provocado por una tormenta de polvo anómala. El hallazgo se apoya en datos del Trace Gas Orbiter de la misión ExoMars de la ESA, junto con observaciones de otras misiones como Mars Reconnaissance Orbiter y la Emirates Mars Mission.

«Gracias a la monitorización constante y a las herramientas de cálculo del IAA-CSIC, hemos podido estudiar la distribución vertical del vapor de agua, el polvo atmosférico, la formación de nubes y el escape de hidrógeno», detalla Brines.

La tormenta inyectó vapor de agua hasta alturas de entre 60 y 80 kilómetros, con concentraciones hasta diez veces superiores a lo habitual. Poco después, las observaciones mostraron un aumento notable del hidrógeno en la exobase, lo que elevó su escape al espacio unas 2,5 veces respecto a años anteriores en la misma estación.

Aunque fue un episodio breve, demuestra que Marte puede perder agua de forma significativa incluso en periodos considerados tranquilos. «Estos resultados aportan una nueva pieza al retrato incompleto de cómo Marte ha ido perdiendo su agua a lo largo de miles de millones de años», concluye Brines.