Marte estaba condenado a la desecación debido a su pequeño tamaño, sugiere un nuevo estudio.
Gracias a las observaciones de exploradores robóticos como Curiosity de la NASA y Perseverancia rovers, los científicos saben que, en el pasado antiguo, el agua líquida fluía a través de la superficie marciana: el Planeta Rojo una vez albergó lagos, ríos y arroyos, y posiblemente incluso un inmenso océano que cubría gran parte de su hemisferio norte.
Pero las aguas superficiales prácticamente desaparecieron hace unos 3.500 millones de años, perdidas en el espacio. junto con mucho de la atmósfera marciana. Este dramático cambio climático ocurrió después de que el Planeta Rojo perdiera su campo magnético global, que protegía el aire de Marte de ser removido por partículas cargadas del sol, creen los científicos.
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Pero esa causa próxima fue apoyada por un motivador más fundamental, según el nuevo estudio: Marte es demasiado pequeño para retener el agua superficial a largo plazo.
«El destino de Marte se decidió desde el principio», dijo el coautor del estudio, Kun Wang, profesor asistente de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad de Washington en St. Louis, dijo en un comunicado. «Es probable que haya un límite en los requisitos de tamaño de los planetas rocosos para retener suficiente agua para permitir la habitabilidad y la tectónica de placas». Ese límite es más alto que Marte, creen los científicos.
El equipo de estudio, dirigido por Zhen Tian, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Wang, examinó 20 meteoritos de marte, que seleccionaron para representar la composición de masa del Planeta Rojo. Los investigadores midieron la abundancia de varios isótopos de potasio en estas rocas extraterrestres, que tenían una edad comprendida entre 200 millones de años y cuatro mil millones de años. (Los isótopos son versiones de un elemento que contienen diferentes números de neutrones en sus núcleos atómicos).
Tian y sus colegas utilizaron potasio, conocido por el símbolo químico K, como marcador de elementos y compuestos más «volátiles», como el agua, que pasa a la fase gaseosa a temperaturas relativamente bajas. Descubrieron que Marte perdió significativamente más volátiles durante su formación que la Tierra, que es aproximadamente nueve veces más masiva que el Planeta Rojo. Pero Marte manejó sus volátiles mejor que la luna de la Tierra y el asteroide de 530 kilómetros de ancho. Vesta, mucho más pequeño y seco que el Planeta Rojo.
«La razón de una abundancia mucho menor de elementos volátiles y sus compuestos en planetas diferenciados que en meteoritos primitivos indiferenciados ha sido una pregunta de larga data», dijo la coautora Katharina Lodders, profesora investigadora de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad de Washington. demostración. («Diferenciado» se refiere a un cuerpo cósmico cuyo interior se ha separado en diferentes capas, como corteza, manto y núcleo).
«El descubrimiento de la correlación de las composiciones de isótopos de K con la gravedad del planeta es un nuevo hallazgo con importantes implicaciones cuantitativas sobre cuándo y cómo los planetas diferenciados recibieron y perdieron sus volátiles», dijo Lodders.
O nuevo estudio, que se publicó en línea hoy (20 de septiembre) en la revista Proceedings of the National Academies of Sciences, y el trabajo conjunto anterior sugiere que el tamaño pequeño es un doble golpe para la habitabilidad. Los planetas enanos pierden mucha agua durante la formación y sus campos magnéticos globales también se apagan relativamente temprano, lo que resulta en un adelgazamiento atmosférico. (Por el contrario, el campo magnético global de la Tierra sigue siendo fuerte, impulsado por una dinamo en las profundidades de nuestro planeta.)
El nuevo trabajo también puede tener aplicaciones más allá de nuestro propio patio trasero cósmico, dijeron los miembros del equipo.
«Este estudio enfatiza que existe un rango de tamaño muy limitado para que los planetas tengan suficiente agua, pero no mucha, para desarrollar un ambiente de superficie habitable», dijo el coautor Klaus Mezger, del Centro para el Espacio y la Habitabilidad de la Universidad de Berna en Suiza. en la misma declaración. «Estos resultados guiarán a los astrónomos en su búsqueda de habitables exoplanetas en otros sistemas solares. «
Esta exención de responsabilidad sobre el «entorno de la superficie» es importante en cualquier discusión sobre habitabilidad. Los científicos creen que el Marte moderno todavía alberga acuíferos subterráneos que pueden sustentar la vida, por ejemplo. Y lunas como las de Júpiter Europa y el Encelado de Saturno alberga océanos enormes que posiblemente sustenten la vida debajo de sus superficies cubiertas de hielo.
Mike Wall es el autor de «Allá afuera«(Grand Central Publishing, 2018; ilustrado por Karl Tate), un libro sobre la búsqueda de vida extraterrestre. Síguelo en Twitter @michaeldwall. Síguenos en Twitter @Spacedotcom o Facebook.
