Sobresaturada de vapor de agua en la atmósfera marciana

El análisis de los datos recogidos por la nave espacial Mars Express sale sin lugar a dudas: la atmósfera de Marte contiene de vapor de agua en un estado sobresaturado. Este sorprendente hallazgo permitirá a los científicos a comprender mejor el ciclo del agua en Marte, así como la evolución de su atmósfera. La investigación fue dirigida por un equipo del Laboratorio de las atmósferas, ambientes, Observaciones Espaciales (Latmos, CNRS / UPMC / UVSQ), en colaboración con colegas rusos y franceses (1), y contó con el apoyo del CNES.Se publica en el 30 de septiembre 2011 de la revista Ciencia .

En la Tierra, el vapor de agua tiende a condensarse, es decir, convertirse en un líquido, cuando la temperatura cae por debajo del punto de rocío. La atmósfera se dice que es «saturado» ya que no puede mantener la humedad más a esa temperatura y presión. El exceso de vapor de agua se condensa en torno a las partículas en suspensión y polvo, formando las precipitaciones.Sin embargo, la condensación puede ser a veces mucho más lento, especialmente cuando las partículas y el polvo son escasos. No se puede condensar, el exceso de vapor de agua por lo tanto permanece en el estado gaseoso: esto se conoce como sobresaturación. Hasta ahora, se suponía que este fenómeno no podría ocurrir en la atmósfera marciana, aunque esto nunca se había probado. 

Mientras que varias naves espaciales han visitado Marte desde la década de 1970, la mayoría de sus instrumentos se han centrado en los datos de superficie. Debido a esto, sólo se observa la componente horizontal de la atmósfera marciana. La forma en que el contenido de agua en Marte varía con la altura se mantuvo en gran parte inexplorado. La encuesta llevada a cabo por el SPICAM (2) del espectrómetro a bordo de la nave Mars Express ha permitido llenar este vacío. SPICAM pueden establecer perfiles verticales de la atmósfera con ocultación solar, es decir, mediante la observación de la luz del Sol a medida que viaja a través de la atmósfera marciana a la salida y puesta del sol. 

Contrariamente a la creencia anterior, los investigadores descubrieron que el vapor de agua sobresaturación es un fenómeno frecuente en Marte. Incluso observaron niveles muy altos de la sobresaturación en la atmósfera marciana, hasta diez veces mayores que las encontradas en la Tierra. » Esta capacidad de vapor de agua que existe en un estado altamente sobresaturada sería, por ejemplo, permiten abastecer el hemisferio sur de Marte con agua, mucho más eficiente que los modelos predicen la actualidad, «señala Franck Montmessin, investigador del CNRS en Latmos y SPICAM ( 3) el líder del proyecto. Además, una cantidad mucho mayor de vapor de agua que puede ser transportado pensamiento lo suficientemente alta en la atmósfera para ser destruido por fotodisociación (4). Si se confirma, este fenómeno podría tener consecuencias para todo el tema del agua marciana, una fracción importante de los cuales se sabe que han dejado de escapar al espacio por miles de millones de años, lo que explica en parte la baja abundancia actual de agua en el planeta (5).

La distribución vertical de vapor de agua es clave para el estudio del ciclo hidrológico en Marte. La hipótesis según la cual la cantidad de agua en la atmósfera marciana está limitada por el proceso de saturación por lo tanto necesario revisar. Este hallazgo tiene importantes implicaciones para la comprensión actual de el clima y el transporte de agua en Marte.

 

Transporte de agua en la atmósfera marciana


© ESA / Medialab AOES

Transporte de agua en la atmósfera marciana


 

Notas:

1 – Francois Forget, investigador del CNRS en el Laboratorio de Meteorología Dynamique (LMD, CNRS / ENS París / UPMC / Ecole Polytechnique) participaron en este trabajo. Tanto su laboratorio y Latmos pertenecen al Instituto Pierre-Simon Laplace. 
2 – Este instrumento es un espectrómetro de ultravioleta dual y cercana al infrarrojo, diseñado y producido por tres laboratorios (Latmos, el Institut d’Aéronomie Espacial en Bruselas y el Instituto de Investigaciones Espaciales ( IKI) en Moscú), con financiamiento del CNES. 
3 – Luca Maltagliati, el autor principal de este estudio, recibió una subvención de CNES durante su post-doctorado en Latmos. 
4 – La radiación solar rompe moléculas de agua, liberando átomos de oxígeno e hidrógeno , que son entonces la luz suficiente para escapar al espacio interplanetario. 
5 – En la Tierra, la cantidad de agua se estima que es equivalente a un 3 kilómetros de profundidad capa de agua líquida sobre toda la superficie del planeta. Las estimaciones de Marte son considerablemente más bajos, aunque se sabe poco acerca de la cantidad de las aguas subterráneas.

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