Potencial aparición de agua líquida en Marte en zona cartografiada por astrónomos


Astrónomos planetarios del Observatorio Konkoly en Budapest han modelado la aparición de agua salada pero líquida en la superficie de Marte. Según los resultados de Bernadett Pál y Ákos Kereszturi, las últimas horas de la noche y las primeras horas de la mañana durante la primavera y el verano marcianos podrían ser momentos ideales para que se produzca el proceso, siendo las condiciones más favorables en el hemisferio norte. Examinaron la eficacia con la que las sales higroscópicas, que tienen afinidad para adsorber o absorber el vapor de agua de la atmósfera, entran en soluciones para formar salmueras.

Probabilidad de delicuescencia de las sales de perclorato de calcio y formación de agua líquida a las 23 horas, hora marciana local, promediada durante todo un año marciano. Las etiquetas marcan las características de superficie más grandes y los lugares de aterrizaje más importantes del planeta. Crédito: Pál & Kereszturi 2022, Ícaro

El agua líquida es una de las principales características que buscamos en pos del descubrimiento de vida (tal como la conocemos) fuera de la Tierra. Nuestro planeta vecino, Marte, una vez tuvo grandes cantidades de agua líquida, pero debido a su menor gravedad y falta de campo magnético global, grandes cantidades escaparon al espacio. El agua restante en Marte está presente principalmente en forma de vapor de agua y hielo. Debido al frío (-60 °C en promedio) y la baja presión del aire, incluso si el hielo se derrite, se sublima rápidamente, convirtiéndose en vapor, en lugar de permanecer como un líquido estable en la superficie.

Sin embargo, las soluciones saladas pueden permanecer líquidas a temperaturas mucho más bajas. Los percloratos, que ayudan al proceso de licuefacción (como el perclorato de calcio: Ca(ClO4)2), han sido encontrados tanto por el módulo de aterrizaje Phoenix como más tarde por el rover Curiosity. Durante este proceso, llamado delicuescencia, la sal absorbe suficiente agua de la atmósfera para convertirse en una solución líquida. Varios proyectos de investigación de laboratorio aquí en la Tierra estudian la delicuescencia, que es un proceso importante en muchas áreas, desde la ciencia de los alimentos hasta la agricultura.

Impresión artística de los componentes de la misión ExoMars, el rover Rosalind Franklin y el módulo de aterrizaje Kazachok (al fondo) en la superficie de Marte. Crédito: ESA/ATG medialab

Sin embargo, los datos experimentales in situ aún no están disponibles para Marte; como tal, el principal método de investigación actualmente es el modelado por computadora. El programa europeo ExoMars investigará el proceso de delicuescencia en Marte, por primera vez, en 2023. La plataforma de aterrizaje rusa Kazachok que transporta al rover Rosalind Franklin albergará el instrumento HABIT (HabitAbility: Brine Irradiation and Temperature) que contiene el experimento BOTTLE (Brine Observation Experimento de transición a líquido) para inspeccionar la delicuescencia. Este experimento, en el que también participan científicos húngaros, examinará las capacidades de formación de salmuera de múltiples sales. Para que se formen soluciones salinas líquidas, se deben alcanzar los niveles mínimos de temperatura y humedad relativa específicos de la sal. El perclorato de magnesio y el perclorato de calcio, las sales modeladas en este estudio, permanecen líquidas a alrededor de -70 °C si la humedad relativa es lo suficientemente alta.

«No puedo esperar a conocer los primeros resultados del Experimento BOTTLE de ExoMars. He estado trabajando en el modelado de las posibilidades de formación de agua líquida en la superficie marciana durante años, y podremos aprender mucho del primer verdadero resultados experimentales allí», explicó la Sra. Bernadett Pál, estudiante de posgrado que trabaja en el Observatorio Konkoly del Centro de Investigación de Astronomía y Ciencias de la Tierra, y autora principal del estudio publicado en la revista Icarus.

Según los resultados de los científicos húngaros, al simular un año marciano completo, ambos hemisferios pueden volverse ideales para la delicuescencia del perclorato de calcio desde la primavera local hasta finales del verano. La probabilidad más alta se espera a altas horas de la noche hasta las primeras horas de la mañana, hora local marciana. Mirando globalmente a todo el planeta, casi cualquier lugar al norte de los 30°N de latitud puede ser ideal para la aparición de salmuera a altas horas de la noche, mientras que en las primeras horas de la mañana las grandes cuencas (Acidalia Planitia, Utopia Planitia) son prometedoras. Un resultado importante adicional es que en el sitio de aterrizaje planificado del rover ExoMars, Oxia Planum, tanto las horas de la noche como las primeras de la mañana parecen ideales para la formación de salmuera líquida. En el hemisferio sur, podría emerger una pequeña cantidad de líquido siguiendo el retroceso del casquete polar.

«El trabajo reciente de la Sra. Pál y el Dr. Kereszturi brinda información importante sobre el potencial para formar salmueras en Marte, lo cual es muy relevante para comprender el potencial biológico de Marte. Además, investigar las expectativas de dónde y cuándo se pueden formar salmueras y mostrar que tales Las conclusiones son independientes del tipo de modelo climático utilizado, como se hizo aquí al comparar con mi propio trabajo publicado en 2020, lo que hace que estos hallazgos sean sólidos», dijo el Dr. Edgard Rivera-Valentín, miembro de la carrera inicial de la NASA en USRA LPI, que no fue parte de esta investigación. «Su trabajo detallado que analiza la estacionalidad y los efectos diurnos promueve el campo al proporcionar información importante para futuras misiones a Marte y sus experimentos, como el experimento BOTTLE a bordo del rover ExoMars Rosalind Franklin», agregaron.

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