Un nuevo estudio del Instituto de Astrofísica de Andalucía revela claves sobre la pérdida de agua en Marte, que en el pasado albergó grandes volúmenes de este recurso. A través del análisis de la oblicuidad del planeta, se ha encontrado que durante periodos de alta inclinación del eje, la tasa de escape de hidrógeno y, por ende, de agua, pudo ser hasta veinte veces mayor que en la actualidad. Este fenómeno contribuye a entender cómo Marte pasó de ser un planeta con ríos y océanos a uno árido. Los hallazgos tienen implicaciones astrobiológicas, ya que permiten identificar posibles periodos habitables en la historia marciana. El estudio destaca la importancia de los cambios orbitales en el clima planetario y su relación con la habitabilidad. Para más detalles, visita el enlace.
Marte, en la actualidad, se presenta como un planeta de extrema aridez, donde las condiciones de presión y temperatura hacen imposible la existencia de agua líquida en su superficie. Sin embargo, las evidencias geológicas y mineralógicas sugieren que, en tiempos remotos, el planeta rojo albergó vastos volúmenes de agua en forma de ríos, lagos e incluso océanos. A pesar de décadas de investigación, una pregunta persiste: ¿qué sucedió con toda esa agua?
Un reciente estudio dirigido por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha investigado el impacto de la oblicuidad —la inclinación del eje de rotación del planeta— en la pérdida de hidrógeno y, por ende, de agua en la atmósfera marciana a lo largo del tiempo. Según Gabriella Gilli, investigadora del IAA-CSIC y coautora del trabajo, “la oblicuidad de Marte ha variado considerablemente a lo largo de su historia”. Gilli añade que “el modelo climático tridimensional utilizado indica que durante períodos de alta oblicuidad, la tasa de escape pudo ser hasta veinte veces superior a la actual”. Este hallazgo ha sido publicado recientemente en la revista científica Nature Astronomy.
Francisco González-Galindo, investigador del IAA-CSIC y coautor principal del estudio, destaca que “si pudiéramos reunir toda el agua que existió en Marte hace entre 3 y 4 mil millones de años, obtendríamos un océano global con más de cien metros de profundidad”.
Una parte significativa de esta agua podría permanecer bajo la superficie marciana, ya sea en forma de hielo o integrada en minerales hidratados. No obstante, otra fracción se ha perdido hacia el espacio mediante un proceso conocido como “escape atmosférico”, donde átomos y moléculas logran adquirir suficiente energía para superar la atracción gravitatoria del planeta. La tasa actual de escape de hidrógeno no es suficiente para explicar por sí sola la enorme cantidad de agua que existió anteriormente.
La órbita marciana experimenta variaciones periódicas que afectan notablemente su clima. Una variación crucial es el cambio en la inclinación del eje rotacional. Aunque actualmente este valor es similar al terrestre —cercano a los 25 grados—, ha oscilado ampliamente a lo largo de los últimos cientos de millones de años, promediando cerca de 35 grados. Gilli señala que estas fluctuaciones han influido significativamente en el ciclo del agua en Marte; sin embargo, hasta ahora no se había explorado cómo impactan en la pérdida hídrica a través del escape atmosférico.
El estudio examina cómo la oblicuidad marciana se relaciona con la pérdida histórica de agua y revela que durante los períodos con una inclinación elevada del eje se incrementaba la insolación en los polos. Esto intensificaba el ciclo del agua y generaba una atmósfera más cálida y húmeda. En tales condiciones, el vapor alcanzaba capas superiores donde era vulnerable a la radiación solar, descomponiéndose en átomos ligeros que podían escapar fácilmente al espacio.
Los investigadores estiman que la pérdida de hidrógeno durante estos períodos podría justificar la desaparición equivalente a un océano global con unos 80 metros de profundidad. Este dato coincide con las estimaciones más bajas sobre el volumen hídrico que Marte albergó antiguamente. Gilli enfatiza: “Aunque pueda parecer modesto comparado con Tierra, representa una fracción significativa del antiguo recurso hídrico marciano”.
El modelo climático global utilizado para este análisis (Mars Planetary Climate Model) fue desarrollado inicialmente por el Laboratoire de Météorologie Dynamique en París junto a diversas instituciones internacionales. Desde hace más de dos décadas, el IAA-CSIC participa activamente en su perfeccionamiento.
Para este estudio particular, se han incorporado mejoras fundamentales al modelo climático global marciano, incluyendo nuevos compuestos químicos que permiten reproducir con precisión las observaciones sobre el escape hidrogenado realizadas por misiones como MAVEN (NASA) y Mars Express (ESA). Además, se llevaron a cabo simulaciones para mostrar cómo las variaciones en la inclinación axial han influido en la pérdida hídrica hacia el espacio.
González-Galindo concluye: “Nuestros resultados indican que el escape hidrógeno desempeñó un papel más relevante en el proceso desecante marciano del que se creía previamente”, subrayando así su importancia para entender cuánta agua ha perdido Marte a lo largo del tiempo.
Este estudio también tiene implicaciones astrobiológicas significativas. Comprender cómo los cambios en la inclinación axial han intensificado el ciclo hídrico y favorecido su pérdida permite identificar posibles periodos habitables para Marte. Gilli menciona: “Saber cuándo y cómo existieron condiciones adecuadas —y cuándo cesaron— es esencial para evaluar si Marte pudo albergar vida alguna vez”.
Además, este trabajo resalta hasta qué punto los parámetros orbitales pueden transformar un clima planetario. Mientras las variaciones son suaves en Tierra debido a la estabilización lunar, en Marte provocan cambios drásticos que afectan al agua y su atmósfera. González-Galindo afirma: “Esta perspectiva histórica sobre el cambio climático planetario ofrece valiosas lecciones sobre los equilibrios necesarios para mantener condiciones habitables y resalta la importancia vital de proteger nuestro propio planeta”.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 25 grados | Oblicuidad actual de Marte |
| 35 grados | Oblicuidad media de Marte |
| 20 veces | Tasa de escape de hidrógeno durante alta oblicuidad |
| 100 metros | Profundidad del océano global que podría haberse formado con el agua presente en Marte hace entre 3 y 4 mil millones de años |
| 80 metros | Cantidad de agua que podría haber desaparecido equivalente a un océano global |
Marte albergó grandes volúmenes de agua en forma de ríos, lagos e incluso océanos, pero se ha perdido gran parte de esa agua a lo largo de su historia. Un nuevo estudio investiga las causas de esta pérdida, centrándose en la oblicuidad del planeta.
La oblicuidad, o inclinación del eje de rotación de Marte, ha cambiado a lo largo del tiempo. Durante periodos de alta oblicuidad, la tasa de escape de hidrógeno pudo ser hasta veinte veces superior a la actual, contribuyendo significativamente a la pérdida de agua.
Parte del agua podría estar atrapada bajo la superficie en forma de hielo o integrada en minerales hidratados. Sin embargo, otra fracción se ha perdido al espacio a través del escape atmosférico.
Comprender cómo los cambios en la inclinación del eje han afectado el ciclo del agua y su pérdida al espacio es crucial para identificar posibles periodos en los que Marte pudo haber sido habitable.
El estudio utilizó un modelo climático tridimensional que simula cómo las variaciones en la oblicuidad afectan el clima y el ciclo del agua en Marte, incorporando mejoras basadas en observaciones realizadas por misiones como MAVEN y Mars Express.