Marte tiene metal en su atmósfera, algo sólo visto en la Tierra

Según Joseph Grebowsky, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, "debido a que los iones metálicos tienen vidas largas y son transportados lejos de su región de origen por vientos neutros y campos eléctricos, pueden utilizarse para inferir el movimiento en la ionosfera". Grebowsky es autor principal de un artículo sobre esta investigación, que apareció el 10 de abril en 'Geophysical Research Letters'.

MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) está explorando la atmósfera superior marciana para entender cómo el planeta perdió la mayor parte de su aire, transformándose de un mundo que podría haber soportado miles de millones de años de vida en un planeta desértico frío hoy. La comprensión de la actividad ionosférica está arrojando luz sobre cómo la atmósfera marciana se está perdiendo en el espacio, según el equipo.

El metal proviene de una lluvia constante de pequeños meteoritos sobre el Planeta Rojo. Cuando un meteorito de alta velocidad golpea la atmósfera marciana, se vaporiza. Los átomos de metal en el rastro de vapor obtienen algunos de sus electrones arrancados por otros átomos cargados y moléculas en la ionosfera, transformando los átomos de metal en iones cargados eléctricamente.

MAVEN ha detectado los iones de hierro, magnesio y sodio en la atmósfera superior de Marte en los últimos dos años usando su instrumento 'Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer', lo que da confianza al equipo de que los iones metálicos son una característica permanente. "Detectamos iones metálicos asociados durante el paso cercano del cometa Siding Spring en 2014, pero ese fue un evento único y no nos habló de la presencia a largo plazo de los iones", señala Grebowsky en un comunicado.

El polvo interplanetario que causa las lluvias de meteoros es común en todo nuestro sistema solar, por lo que es probable que todos los planetas del sistema solar y lunas con atmósferas sustanciales tengan iones metálicos, según afirma el equipo.

Los cohetes de sondeo, las mediciones de radar y satélite han detectado capas de iones metálicos en la atmósfera sobre la Tierra. También ha habido evidencia indirecta de iones metálicos sobre otros planetas en nuestro sistema solar. Cuando las naves espaciales exploran estos mundos desde la órbita, a veces sus señales de radio pasan a través de la atmósfera del planeta en el camino a la Tierra, y a veces partes de la señal quedan bloqueadas.

Esto se ha interpretado como interferencia de electrones en la ionosfera, algunos de los cuales se piensa que están asociados con iones metálicos. Sin embargo, la detección directa a largo plazo de los iones metálicos por MAVEN es la primera evidencia concluyente de que estos iones existen en otro planeta y que son una característica permanente allí.

El equipo encontró que los iones metálicos se comportaron de manera diferente en Marte que en la Tierra. La Tierra está rodeada por un campo magnético global generado en su interior, y este campo magnético junto con los vientos ionosféricos fuerza a los iones metálicos en capas. Sin embargo, Marte sólo tiene campos magnéticos locales fosilizados en ciertas regiones de su corteza, y el equipo sólo vio las capas cerca de estas áreas. "En otro lugar, las distribuciones de iones metálicos son totalmente diferentes a los observados en la Tierra", comenta Grebowsky.

La investigación tiene otras aplicaciones también. Por ejemplo, no está claro si los iones metálicos pueden afectar la formación o el comportamiento de las nubes de alta altitud. Además, la comprensión detallada de los iones meteóricos en los entornos totalmente diferentes de la Tierra y Marte será útil para predecir mejor las consecuencias de los impactos interplanetarios de polvo en otras atmósferas del sistema solar todavía inexploradas. "Observar los iones metálicos en otro planeta nos da algo que comparar y contrastar con la Tierra para entender mejor la ionosfera y la química atmosférica", concluye Grebowsky.