La fecha de Marte Envuelto en misterio. Uno de los mejores Edwin KateNuestra mente: ¿Por qué Marte contenía agua líquida cuando, según todos los informes, debe haber estado muy fría, incluso en la antigüedad?
«El dióxido de carbono por sí solo no es suficiente», dice Kate. inverso. «Y esto ha sido un problema durante años: ¿Cuál es el factor de calentamiento adicional?»
Este «factor de calentamiento adicional» es clave para comprender el potencial de la vida en Marte. No hay ninguna buena razón para creer que debería haber contenido agua líquida. Solo recibe el 44 por ciento de la luz solar en la Tierra. Hoy hace frío e inhóspito y, según todas las cuentas, siempre debería serlo. Pero una vez, Marte tenía ríos fluidos y lagos acumulados. Durante un tiempo, tuvo todos los ingredientes adecuados para la vida.
Kate, profesora asociada de geofísica en la Universidad de Chicago, y sus colegas diseccionaron la historia temprana de Marte, utilizando datos del Mars Exploration Orbiter para realizar algo de medicina forense en el planeta rojo. Cuando terminó, sus respuestas estaban en las nubes, literalmente. Las nubes antiguas de Marte han atrapado suficiente calor para mantener la estabilidad del agua en la Tierra, creando así todas las oportunidades adecuadas para la vida.
ellos un estudio, Publicado lunes en Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, Reconstruye la historia temprana de Marte y sugiere que sus nubes calientan el planeta lo suficiente como para contener parches de agua en su superficie. Y con estas manchas de agua surgió la posibilidad de una vida antigua.
qué hay de nuevo – Marte siempre ha sido un lugar confuso. Existe una amplia evidencia de que alguna vez contuvo agua, pero a dónde fue, y cuán cálido estaba el planeta en primer lugar para tenerla, siempre ha molestado a los investigadores.
Aunque la atmósfera marciana contiene 96% de dióxido de carbono, y el dióxido de carbono es un clima bien conocido que regula los gases de efecto invernadero (lo que significa que absorbe y luego emite radiación, atrapando el calor en la atmósfera del planeta), esto por sí solo no fue suficiente para explicar cómo esto sucedió una vez que tuvo agua.
La cometa se convirtió en las nubes.
Las nubes pueden enfriar o calentar un planeta. En la atmósfera de la Tierra, las nubes bajas tienden a enfriar la superficie, mientras que las nubes altas tienden a calentarla. En Marte, el mismo tipo de impacto juega un papel, pero el planeta también tiene nubes de agua helada durante la mayor parte del año.
Estas nubes están ubicadas en la región ecuatorial entre aproximadamente 6 y 19 millas sobre la superficie y absorben la luz infrarroja emitida desde el suelo durante el día. Las nubes de hielo de agua en la atmósfera actual proporcionan un ligero efecto de calentamiento de menos de 1 kelvin por año.
Pero durante su historia temprana, cuando la atmósfera marciana era más sustancial, las nubes de hielo de agua podrían haber causado un calentamiento global significativo.
El equipo de Kate ha creado un modelo climático global para Marte, que simula el efecto de calentamiento global de las nubes marcianas que podrían calentar el planeta a temperaturas capaces de soportar aguas superficiales líquidas.
A través de su modelo, el equipo descubrió que el efecto invernadero habría resultado en temperaturas suficientemente cálidas para las regiones de las características del agua superficial en Marte que están separadas en lugar de océanos enteros.
“Nuestros modelos produjeron un clima cálido y seco, pero solo si la distribución espacial del agua superficial era incompleta”, dice Kate.
Aquí está el trasfondo: La creciente evidencia indica que Marte fue una vez Húmedo, cálido y posiblemente habitable planeta. La pérdida de la atmósfera provocó un rápido cambio climático y pérdida de agua, dejando al planeta con una atmósfera fría y delgada a solo el 1 por ciento de la presión del planeta.
Tania Harrison, Científico planetario y director de estrategia científica L. Coeficiente planetario Quien no participó en el estudio, dice que los científicos están buscando fragmentos de datos que los ayuden a reconstruir una imagen más completa de Marte.
« Todo realmente se relaciona con la respuesta a esta pregunta de si Marte alguna vez vivió o no, por lo que realmente queremos entender cuán habitable era Marte cuando pensamos que era más cálido, más húmedo y más adecuado para sustentar la vida, al menos en la medida en que lo era. lo sabemos », dice Harrison. inverso.
Las primeras imágenes detalladas de Marte adquiridas por una nave espacial en la década de 1960 mostraban un desierto seco sin rastros de agua. Pero a medida que las observaciones continuaron en el planeta rojo en las décadas siguientes, se revelaron indicios de ríos y lagos pasados.
«Esto significa que al menos Marte debería estar lo suficientemente caliente en comparación con el lugar en el que se encuentra hoy para que pueda tener agua líquida fluyendo a través de la superficie», dice Harrison. «Eso no significa necesariamente que fuera, ya sabes, un oasis tropical o algo por el estilo».
Por qué eso importa – Dondequiera que haya agua en la Tierra, una forma de vida ha logrado sobrevivir. Dado que Marte tenía grandes masas de agua superficial en el pasado, tenía muchas condiciones adecuadas para la vida hace miles de millones de años.
Pero para preguntarse si Marte tiene vida o no, los científicos deben comprender la historia del planeta y la habitabilidad del pasado.
Además de responder a la pregunta de habitabilidad, Marte es también el planeta más similar a la Tierra fuera del sistema solar. Por lo tanto, volver a visitar la historia de Marte nos permite retroceder en el tiempo a la historia de nuestro planeta.
«Creemos que Marte y la Tierra eran muy similares desde el principio en términos de temperatura y evolución planetaria», dice Harrison.
Que sigue – La misión Mars Atmosphere and Variable Evolution (MAVEN) de la NASA llegó a Marte en 2014 y se le encomendó la tarea de reconstruir la atmósfera perdida que despojó a Marte de la mayor parte de su agua superficial. Pero para construir una imagen más completa, la NASA ha recurrido a datos de rovers como los de Curiosity u Opportunity.
Pero en los últimos meses, la agencia tiene una nueva herramienta en su arsenal. El 18 de febrero, la NASA Perseverancia rover Aterriza en Marte para comenzar su misión de buscar pistas sobre la vida antigua y mejorar las herramientas a bordo del rover Curiosity.
Se explorará la perseverancia Lago del cráter, Un antiguo lago seco que pudo haber albergado vida microbiana hace miles de millones de años.
Explorar el cráter Jezero proporcionará a los científicos más pistas desde que ese entorno solía albergar agua hace miles de millones de años.
«Nos preocupamos por el delta del río por al menos dos razones», dice Kate. «La primera es que tienden a concentrar materia orgánica, lo cual es un buen lugar para buscar biomarcadores y buscar muestras que tengan una mayor probabilidad de demostrar evidencia de vida pasada. La segunda razón es que solo nos dicen que el clima fue más cálido». y más húmedo en el pasado «.
«Así que aquí está el problema fundamental: ¿cómo se explica que el clima es más cálido y húmedo?»
Esa respuesta puede llegar pronto.
Resumen: Aunque recibió solo el 30% de la insolación actual de la Tierra, Marte tuvo lagos y ríos de agua al principio de la historia del planeta, debido a un mecanismo de calentamiento desconocido. Una posible explicación de los climas que forman lagos de más de 102 años es el calentamiento de las extracciones de agua de los glaciares. Sin embargo, esta explicación propuesta para el calentamiento de las nubes ha resultado difícil de replicar, y se ha argumentado que requiere nubes ópticamente densas poco realistas a grandes altitudes. Aquí, usamos un modelo climático global (GCM) para mostrar que un invernadero de nubes puede calentar un planeta similar a Marte a una temperatura global media anual (T) de 265 K, que es lo suficientemente cálida para los lagos de baja latitud, manteniéndose caliente durante siglos o más, pero solo si el planeta contiene fuentes de agua superficiales no espaciales. Los climas cálidos y estables incluyen hielo superficial (y nubes bajas) solo en lugares que son más fríos que la temperatura superficial promedio. En ubicaciones horizontalmente distantes de estas trampas frías poco profundas, las nubes solo están presentes en altitudes elevadas, lo que aumenta el calentamiento. Las nubes que son importantes para la radiación persisten porque las partículas de hielo subliman su caída, humedeciendo el sustrato de modo que los procesos de actualización modestos pueden sostener cantidades relativamente grandes de nubes. Los climas resultantes son áridos (humedad relativa superficial promedio ∼25%). En un clima cálido y seco, los lagos pueden ser alimentados por la escalada de agua subterránea o por el derretimiento del hielo después de una transición de frío a cálido. Nuestros resultados son consistentes con el clima cálido y seco favorecido por la interpretación de datos geológicos y apoyan la hipótesis de las nubes de efecto invernadero.
