El escape atmosférico y la baja gravedad

La baja gravedad y la ausencia de campo magnético de Marte hacen de su atmósfera exterior un blanco fácil para ser arrastrada por el viento solar, pero nuevos hallazgos de la sonda Mars Express de la ESA muestran que la radiación Solar podría desempeñar un papel sorprendente en la fuga atmosférica.

Comprender los distintos caminos que tomó la evolución en los planetas rocosos del Sistema Solar interior a lo largo de 4.600 millones de años es clave para determinar qué hace que un planeta sea habitable. Mientras que la Tierra es un mundo rico en agua, nuestro vecino menor, Marte, perdió gran parte de su atmósfera en el principio de su historia, pasando de ser un entorno cálido y húmedo a convertirse en el planeta árido y frío que conocemos en la actualidad. Por el contrario, nuestro otro vecino, Venus, actualmente inhabitable y con un tamaño comparable a la Tierra, presenta una atmósfera densa.

Con frecuencia se señala que una de las formas en que la atmósfera de un planeta se protege es mediante un campo magnético generado internamente, como sucede en el caso de la Tierra. El campo magnético desvía las partículas cargadas del viento solar que escapan del Sol, creando una burbuja protectora alrededor del planeta: la magnetosfera.

Como Marte y Venus no generan este campo magnético interno, la principal barrera contra el viento solar es su alta atmósfera, o ionosfera. Al igual que en el caso de la Tierra, la radiación ultravioleta separa los electrones de los átomos y moléculas de esa zona, creando una región de gas cargado eléctricamente. En Marte y Venus, esta capa ionizada —la ionosfera— interactúa directamente con el viento solar y su campo magnético para crear una magnetosfera inducida, que actúa ralentizando y desviando el viento solar alrededor del planeta.

La sonda Mars Express de la ESA ha estado observando durante 14 años iones cargados —de oxígeno y dióxido de carbono, por ejemplo— liberados al espacio para comprender mejor la velocidad a la que la atmósfera escapaba del planeta.

El estudio ha revelado un efecto sorprendente, dado que la radiación ultravioleta del Sol tiene un papel mucho más importante de lo que se creía.

“Pensábamos que el escape de iones se debía a una transferencia efectiva de la energía del viento solar, a través de la barrera magnética inducida de Marte, hacia la ionosfera”, reconoce Robin Ramstad, del Instituto Sueco de Física Espacial, y autor principal del estudio sobre Mars Express.

“De una forma que quizá desafía nuestra intuición, lo que realmente vemos es que la mayor producción de iones provocada por la radiación ultravioleta solar blinda la atmósfera del planeta de la energía que lleva el viento solar, pero que los iones precisan de muy poca energía para escapar por sí mismos, dada la baja gravedad que une la atmósfera a Marte”.