Orbitador de ESA descubre sobresaturación de agua en la atmósfera marciana

Artículo publicado el 29 de septiembre de 2011 en la web de ESA

Un nuevo análisis de los datos enviados por el espectrómetro SPICAM a bordo de la nave Mars Express de ESA, ha revelado por primera vez que la atmósfera del planeta está sobresaturada con vapor de agua. Este sorprendente descubrimiento tiene importantes implicaciones para la comprensión del ciclo del agua en Marte y la evolución histórica de la atmósfera.

A pesar de que numerosas naves espaciales han visitado Marte durante el último medio siglo, se han realizado muy pocas medidas directas de la estructura vertical de la atmósfera del planeta. Dado que la mayoría de los instrumentos de la nave han observado hacia la superficie, sólo ha sido posible inferir la distribución horizontal de gases en la atmósfera, dejando casi sin explorar la cuestión de cómo se mezcla el vapor de agua en la misma.

Atmósfera de Marte © Crédito: FlyingSinger


Esta falta de medidas directas ha dado lugar a que las descripciones de la distribución vertical del vapor de agua – un factor clave en el estudio del ciclo hidrológico de Marte – se han basado generalmente en modelos climáticos globales.

Esta brecha en los datos ha sido ahora abordada por el espectrómetro de imágenes SPICAM (Espectroscopio para la Investigación de las Características de la Atmósfera de Marte) de la Mars Express.

El instrumento puede utilizarse en el modo de ocultación, cuando estudia la luz del Sol que ha pasado a través de la atmósfera del planeta justo después del amanecer o antes del atardecer. Las medidas pueden analizarse para generar perfiles verticales de concentración para varios componentes atmosféricos, incluyendo el vapor de agua.

Los sorprendentes nuevos resultados, basado en datos obtenidos por SPICAM durante la primavera y el verano del norte, indican que la distribución vertical del vapor de agua en la atmósfera de Marte es muy diferente de lo que antes se suponía.

En un artículo en la edición de esta semana de la revista Science, un equipo internacional dirigido por Luca Maltagliati del  Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) en Guyancourt, Francia, describe las observaciones de SPICAM en longitudes de onda infrarrojas que, por primera vez, proporcionan pruebas de la existencia vapor de agua sobresaturado en Marte.

Sobresaturación 

La atmósfera de Marte tiene 10 000 veces menos vapor de agua que la de la Tierra. Sin embargo, el vapor de agua es un gas de traza muy dinámico, y uno de los componentes de la atmósfera de Marte más variable según la estación.

En condiciones normales en la Tierra, el vapor de agua se condensa alrededor de diminutas partículas de polvo o de aerosol o sales cuando la temperatura atmosférica desciende por debajo de un cierto “punto de rocío”. Se dice entonces que la atmósfera está “saturada”, ya que no puede mantener más la humedad a esa temperatura y presión. Cualquier exceso de vapor de agua por encima del “punto de rocío” normalmente se condensará para formar gotitas o cristales de hielo.

Sin embargo, puede ocurrir la sobresaturación cuando parte del vapor de agua permanece en la atmósfera, en lugar de condensarse o congelarse. Cuando los núcleos de condensación (se supone que en Marte son aerosoles de polvo) son muy raros, se impide la condensación, dejando sustanciales cantidades de exceso de vapor.

Hasta ahora, se asumía que tal sobresaturación no podía darse en la fría atmósfera de Marte: cualquier vapor de agua por encima de la saturación se esperaba que se convirtiera inmediatamente en hielo. Sin embargo, los datos de SPICAM han revelado que se produce sobresaturación con frecuencia en la atmósfera media – a altitudes de hasta 50 km sobre la superficie – durante la temporada del afelio, el período en el que Marte está cerca de su punto más alejado del sol.

Se encontraron niveles extremadamente altos de sobresaturación en Marte, hasta 10 veces mayores de los encontrados en la Tierra. Claramente, hay mucho más vapor de agua en la atmósfera superior de Marte de lo que nadie imaginaba. Parece que los modelos anteriores han subestimado mucho las cantidades de vapor de agua a la altura de 20-50 km, hasta 10 a 100 veces más agua de lo esperado a esta altura.

“La distribución vertical del vapor de agua es un factor clave en el estudio del ciclo hidrológico de Marte, y el viejo paradigma de que está principalmente controlado por la física de la saturación debe ahora revisarse”, dice Luca Maltagliati. ”Nuestro hallazgo tiene importantes implicaciones para comprender el clima global del planeta y el transporte de agua de un hemisferio a otro”.

“Los datos sugieren que se está llevando mucho más vapor de agua a la suficiente altura en la atmósfera para verse afectado por la fotodisociación”, agrega Franck Montmessin, también de Latmos, que es el investigador principal de SPICAM y coautor del artículo.

“La radiación solar puede dividir las moléculas de agua en átomos de oxígeno e hidrógeno, que pueden escapar al espacio. Esto tiene implicaciones para la tasa a la que se pierde el agua del planeta y para la evolución a largo plazo de la superficie marciana y su atmósfera”.

El nuevo artículo analiza los datos obtenidos por SPICAM cuando la atmósfera de Marte está relativamente libre de polvo. La ausencia de polvo permite al instrumento medir el perfil vertical a menos de 10 km de la superficie del planeta. Los niveles de sobresaturación es probable que caigan en picado en el verano austral, cuando las tormentas de polvo inyectan grandes cantidades de aerosoles en la atmósfera, aumentando el suministro de núcleos de condensación.


Publicación de referencia:“Evidence of Water Vapor in Excess of Saturation in the Atmosphere of Mars”, por  L. Maltagliati, F. Montmessin, A. Fedorova, O. Korablev, F. Forget, and J.-L. Bertaux, publicado en el ejemplar del 30 de septiembre de 2011de Science.

Fecha Original: 29 de septiembre de 2011
Enlace Original

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Comments (16)

  1. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: Artículo publicado el 29 de septiembre de 2011 en la web de ESA Un nuevo análisis de los datos enviados por el espectrómetro SPICAM a bordo de la nave Mars Express de ESA, ha revelado por primera vez que la atmósfera del plan…..

  2. Orbitador de ESA descubre sobresaturación de agua en la atmósfera marciana…

    Un nuevo análisis de los datos enviados por el espectrómetro SPICAM a bordo de la nave Mars Express de ESA, ha revelado por primera vez que la atmósfera del planeta está sobresaturada con vapor de……

  3. kike

    Al final no entiendo si ese estudio demuestra que Marte tendrá más agua en el futuro, o explica simplemente el mecanismo por el que ha perdido tanta agua en su historia geológica.

  4. Luis

    Y esto? Son fotos de la NASA:
    http://www.marsanomalyresearch.com/evidence-reports/2005/095/3-095-R1501663-close.jpg

    Que cada uno saque sus propias conclusiones…..

    • SRM

      Yo no veo nada.
      Que conclusiones deberíamos sacar?
      me huelo a Magufo.

      • Luis

        De magufo nada. Yo no soy de esos que se creen lo primero que ven. Mi mente es mas cientifica que otra cosa. Ni creo en ovnis, ni abducciones ni chorradas de esas. Solo pongo una foto que me enviaron, por eso de que cada uno saque sus conclusiones. Yo no me creo nada. Cuando la comunidad cientifica lo comunique, entonces si.
        La pagina es esta:
        http://www.marsanomalyresearch.com/evidence-reports/2005/095/aram-chaos-water.htm
        ¿opiniones?

        • Tojeiro

          Todas las fotos que aparecen en la imagen se explican mas coherentemente atribullendolas a sombras que a cuencas hidricas activas.

          Faltan en el articulo que nos djuntas, diferentes tipos de mapas de las zonas mencionadas (como por ejemplo imagenes radar o infrarojas, que valen para tomar una observación independiente a una fotografia de luz visible) que junto a la inclinación del sol en la zona fotografiada y en el momento de ser tomada para recrear las zonas de sombras nos ayuda a esclarecer estas “anomalias”.

          Precisamente en este tipo de exploración instrumental, no podemos sustentar una teoria elevada con una unica medición de un solo instrumento y en un momento dado.

    • Magufi_searcher_and_destroyer

      El nombre de Skipper parece hasta de coña xD.

      La URL que trae la foto:
      http://www.msss.com/moc_gallery/r15_r15/images/R15/R1501663.html

      Page Not Found
      Sorry, the page you requested could not be found.

      El buscador interno de imágenes de la NASA no la localiza. El buscador de imágenes de Google sólo la encuentra en magufipáginas. Muy inepto debo ser :D

      • Luis

        No es que seas inepto, es que esto es una trola como un templo, pero me llamó la atencion.
        Gracias por “investigar”. Ya sabemos de lo que va esto… ;)

      • RKHS

        La URI correcta es esta:

        http://www.msss.com/moc_gallery/r10_r15/images/R15/R1501663.html

        Son imágenes tomadas por el Mars Global Surveyor, un orbitador “no magufo”.

        Un saludo.

        • Magufi_searcher_and_destroyer

          Hombre, la URL correcta (URI es, pero no es URN) es la que trae la propia foto, si no existe aun asumiendo que existió desde luego no la han cambiado, algo que deberían hacer si quieren tener la credibilidad que se supone que emana de exhibir una fuente prestigiosa. Pero efectivamente, más exactamente se puede ver que la imagen está extraida de aquí:

          http://www.msss.com/moc_gallery/r10_r15/full_gif_non_map/R15/R1501663.gif

          En su completo contexto, y no sacada de él. Ya te debió dar trabajo localizarla.

          Pues eso, que vista en su contexto, ¿qué se supone que hay de anómalo ahí? ¿Se supone que es una masa de agua? ¿Entonces cómo llegó ahí? ¿Dónde están las torrenteras superficiales? ¿Accede desde el subsuelo? Pues viendo el terreno de forma global vaya sitio más extraño para salir, ¿no? Si sale es porque debe haber algún tipo de freático debajo, veo cientos de sitios donde sería más probable esperar una afluencia (y no la hay), y eso que no tengo ni idea de la altimetría del terreno.

          Para que pueda existir agua líquida en la superficie de Marte, expuesta al cuasi virtual vacío de la atmósfera… es que ni siquiera una salmuera aguantaría, que hablamos de un 25% en peso de soluto, eso es una salvajada (sólo aguantaría líquida hasta -20º C, y eso a presión de nivel del mar ordinaria), además, no puedo imaginar qué clase de apariencia podría tener un depósito acuoso en esas condiciones ambientales con concentraciones de solutos altísimas para mantenerlo fluido a las temperaturas habituales marcianas, pero mucho me temo que sería tan opaco (y pésimo conductor térmico) como para invalidar el argumento del agua somera que permite ver a poca profundidad de la superficie.

          Mira la apariencia que tiene una poza de salmuera en el fondo del mar:
          http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/NOAAseep_600CratersBrinePools.jpg
          (que será una concentración por decir algo del 5-10%)

          Iluminada con un foco que se caga la perra. Vale, es una profundidad muy alta y la correspondiente presión, pero una disolución altamente saturada de toda la vida ha sido más opaca incluso que eso.

          No es improbable en absoluto que haya agua líquida en esas condiciones en la superficie de Marte, es decir, virtualmente flujos de salmueras (seguramente corrosivas), tendrían una viscosidad muchísimo más alta que la del agua normal que estamos habituados a ver, y por tanto dejarían un tipo de huella diferente, y en cualquier caso, poco iban a durar de una forma u otra. Vamos, que dudo mucho que se pareciera un depósito así a lo que se ve en la foto.

          • RKHS

            Hola,

            >>Hombre, la URL correcta (URI es, pero no es URN) es la que trae la propia foto, si no existe aun asumiendo que existió desde luego no la han cambiado, algo que deberían hacer si quieren tener la credibilidad que se supone que emana de exhibir una fuente prestigiosa.

            Bueno, está claro que en http://marsanomalyresearch.com/ no son demasiado rigurosos.

            >>Pues eso, que vista en su contexto, ¿qué se supone que hay de anómalo ahí? ¿Se supone que es una masa de agua? .

            Yo no sugiero eso. Además no soy geólogo. Mi interés en el tema radica en intentar minar esos datos con el ánimo de extraer conocimiento que pudiese resultar de interés a los expertos en el área. En cuanto al contexto de la imagen, la zona es Aram Chaos. En la imagen siguiente, que habrás visto, se proporciona una perspectiva ampliada de la misma:

            http://www.msss.com/moc_gallery/r10_r15/full_jpg_ctx_map/R15/R1501664.jpg

            La he localizado en Google Earth (versión 6.1.0.4738 (beta)). Las coordenadas del crater que aparece en la parte superior derecha son 3 44 34.48N, 18 58 41W. Al parecer toda el área tiene un interés geológico considerable. Lamentablemente, todo el volúmen de agua presente en la imagen de marsanomalyresearch.com parece haber desaparecido como por arte de magia. Pero claro, nos dirán que el fenómeno es estacional o que los marcianos canalizan el agua en épocas de sequía, en vez de pensar en la hipótesis más plausible y sencilla de que las zonas oscuras de la imagen están provocadas por la poca luz que llega a la accidentada orografía del terreno.

            Saludos.

            • Magufi_searcher_and_destroyer

              Obviamente que tú no, pero sí la web. No hay agua ninguna en la foto de anomalías marcianas, porque es la misma foto que has localizado tú, solo que han tomado una parte y la han coloreado. Si amplias la foto que has localizado y la cotejas (en GIMP, por ejemplo) con la de la web verás que es exactamente la misma, quitando las flechas que les pintaron, claro.

              La verdad que la época de la fotografía tampoco parece ser muy favorable a la presencia de agua líquida, dopada con lo que sea, en la superficie expuesta. Yo entiendo que en la web sugerían que la foto mostraba claramente agua líquida y se basaban en interpretar lo que tú correctamente identificas como un juego de luces y sombras como producido por un agua somera, pienso que he desmontado el argumento. Por si no quedaba claro, una masa de líquido siempre altera de varias formas el recinto que la contiene, por tanto aunque fuese estacional quedaría claramente no sólo una orilla o similar, sino la línea de recesión del agua a medida que fuese desapareciendo (o congelándose).

              Y sí, deberían de poner la foto original y dar el número de catálogo, no una URL.

  5. Danteska

    En las imagenes aparece esta dirección web: http://marsanomalyresearch.com/

  6. Que extraño eso de la sobresaturacion que ocurre en mas si es en verdad es cierto lo que los científicos han identificado como cierto

  7. [...] El orbitador Mars Express de la ESA ha encontrado que la atmośfera de Marte está sobresaturada de agua, esto es algo inesperado que obligará a revisar los modelos de la atmósfera de Marte utilizados hasta ahora, Orbitador de ESA descubre sobresaturación de agua en la atmósfera marciana. [...]

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