¿Tuvo Marte una atmósfera densa en el pasado?

Una atmósfera densa y estable incrementaría las probabilidades de que el planeta rojo hubiera albergado vida en el pasado.

Fotografía de la superficie marciana en la que aparece lo que probablemente fue un delta formado por un río de agua líquida en el pasado.
Fotografía de la superficie marciana en la que aparece lo que probablemente fue un delta formado por un río de agua líquida en el pasado.NASA (Custom credit)

La superficie de Marte está cubierta de marcas que sugieren que fue un mundo mucho más parecido a la Tierra en el pasado remoto, como los lechos secos de ríos y lagos que perdieron su agua hace miles de millones de años. Pero, además de agua, ¿llegó Marte a tener una atmósfera densa similar a la de nuestro planeta? Un nuevo estudio ha analizado con detalle esta cuestión... Que es mucho más compleja de lo que aparenta.

Atmósfera actual

La atmósfera actual de Marte es prácticamente inexistente y el poco aire que descansa sobre la superficie del planeta rojo está compuesto en su mayoría por dióxido de carbono. Como la densidad de la atmósfera marciana es tan baja y el campo gravitatorio de Marte es más débil, el peso de la columna de aire que descansa sobre cualquier punto de su superficie es muy pequeño. Como resultado, la presión atmosférica en este planeta es mucho menor que en la Tierra. Unas 167 veces menor, para ser más exactos.

La menor densidad de la atmósfera marciana tiene una gran influencia sobre la habitabilidad porque la presión juega un papel crucial en la temperatura a la que se evapora el agua. En la Tierra, el agua hierve a 100ºC al nivel del mar, pero, en la cima del Everest, donde la presión es mucho más baja, hierve a sólo 70ºC. En el caso de Marte, la presión atmosférica en su superficie es tan baja que ni siquiera existe una temperatura a la que el agua pueda mantenerse en estado líquido. Dicho de otra manera: si derramas un vaso de agua sobre el suelo marciano, el agua se evaporará rápidamente aunque esté fría.

Aun así, el hecho de que la superficie de Marte esté cubierta de lechos secos de antiguos ríos y lagos sugiere que, en algún momento, el planeta rojo debió tener una atmósfera mucho más densa que la actual. Pero, ¿estaríamos hablando de una atmósfera densa y estable o de algo transitorio que sólo permitió la existencia de agua de manera esporádica?

Entradas y salidas de gas

Un nuevo estudio ha revisado los datos disponibles sobre el pasado del planeta rojo para averiguar si es probable que Marte tuviera una atmósfera lo bastante densa y estable durante los primeros 400 millones de años de su historia como para mantener una hidrosfera. El análisis ha considerado tanto las posibles fuentes de inyección de gases en la atmósfera marciana como las vías por las que esos mismos gases podrían haber escapado del planeta.

Por un lado, existen diferentes fenómenos que podrían haber «alimentado» de gas a la atmósfera marciana. Por ejemplo, a medida que el océano de magma que cubrió la superficie de Marte en su infancia se enfriaba, formando una corteza sólida, los gases que estaban disueltos en la roca fundida fueron liberados a la atmósfera. Además, tanto la actividad volcánica como los impactos de cometas y asteroides habrían continuado proporcionando diferentes gases al planeta incluso después de que su superficie se solidificase.

Sin embargo, esos gases también abandonaban la atmósfera marciana a través de diferentes mecanismos. Por un lado, las moléculas de gas de las capas altas de la atmósfera lo tienen relativamente fácil para escapar al espacio, así que, si se calientan lo suficiente o, lo que es lo mismo, si alcanzan una velocidad lo bastante alta, serán capaces de superar la baja velocidad de escape del planeta rojo y se perderán en el espacio interplanetario. Por otro, los gases atmosféricos también pueden acabar incorporados al material sólido de la superficie al reaccionar químicamente con los minerales que componen sus rocas.

Posible atmósfera pasada

El estudio en cuestión ha modelado el ritmo al que la atmósfera de Marte pudo ganar y perder material durante sus primeros 400 millones de años y ha concluido que los gases escapaban de ella más rápido de lo que se incorporaban. Esto sugiere que el planeta rojo no llegó a mantener una atmósfera densa y estable durante sus primeros millones de años, así que probablemente ha sido un mundo frío y seco durante la mayor parte de su historia. Teniendo esto en cuenta, el hecho de que existiera agua sobre su superficie marciana en el pasado podría deberse a que existieron periodos breves (en términos geológicos) en los que la actividad volcánica emitía gases a la atmósfera a un ritmo lo bastante elevado como para incrementar la presión atmosférica de manera sustancial.

Aun así, el mismo estudio señala que analizar la antigua atmósfera de Marte es una tarea muy compleja porque su comportamiento exacto estaba influenciado por muchos fenómenos distintos, como la actividad y la temperatura del Sol durante la infancia de nuestra estrella. Además, tampoco se sabe con exactitud cuándo desapareció el campo magnético marciano, otro fenómeno que habría tenido un gran efecto sobre la estabilidad de su atmósfera.

Dado que unas condiciones húmedas y calientes durante un tiempo prolongado son requisitos indispensables para la aparición de la vida tal y como la conocemos, estudiar la atmósfera pasada de Marte es crucial para entender si realmente tenemos posibilidades de encontrar indicios de vida pasada sobre este planeta. Pero, como ocurre en muchos otros campos de la ciencia, necesitaremos más datos para esclarecer de una vez por todas este enigma.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Es cierto que en algunos lugares de Marte se han encontrado indicios de flujos estacionales de agua líquida. Sin embargo, no se trata de agua pura, sino de flujos muy salados que sólo tienen lugar durante las estaciones cálidas.

REFERENCIAS (MLA):

  • M. Scherf et al. “Did Mars Possess a Dense Atmosphere During the First ∼ 400 Million Years?”. Space Science Reviews, volumen 217, artículo número 2.