El Satélite TGO Descubre un Nuevo Gas en Marte
La presencia de sal marina en la superficie polvorienta de Marte y la atmósfera de planeta ha llevado al descubrimiento de cloruro de hidrógeno. Esta es la primera vez que el Satélite para el estudio de Gases Traza (TGO) de la misión ExoMars de la ESA y Roscosmos ha detectado un nuevo gas. Además, el satélite también está ofreciendo nuevos datos sobre cómo el planeta pierde agua.
Uno de los principales retos de la exploración marciana es buscar gases atmosféricos asociados a actividad biológica y geológica, así como entender el pasado y el presente del agua en el Planeta Rojo para determinar si llegó a ser habitable en algún momento y si podría haber reservas de agua accesibles para la futura exploración humana. Dos nuevos hallazgos del equipo de ExoMars, publicados hoy en Science Advances, desvelan una clase de química totalmente nueva y ofrecen nuevos datos sobre los cambios estacionales y las interacciones superficie-atmósfera como fuerzas propulsoras de estas observaciones.
“Esta la primera vez que descubrimos cloruro de hidrógeno en Marte. Se trata de la primera detección de un gas halógeno en la atmósfera marciana, lo que representa un nuevo ciclo químico que llegar a entender”, apunta Kevin Olsen, de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y uno de los científicos principales responsables del descubrimiento.
El gas de cloruro de hidrógeno, o HCl, comprende un átomo de hidrógeno y otro de cloro. Los especialistas en Marte siempre buscan gases basados en cloro o azufre porque son posibles indicadores de actividad volcánica. Pero la naturaleza de las observaciones de cloruro de hidrógeno —el hecho de que se detectara simultáneamente en ubicaciones muy alejadas y la ausencia de otros gases que podrían esperarse de la actividad volcánica— apuntaba a otro tipo de fuente. Es decir, el descubrimiento sugiere una interacción superficie-atmósfera totalmente nueva y propiciada por las polvorientas estaciones marcianas que hasta entonces no se había explorado.
Siguiendo un proceso muy similar al visto en la Tierra, las sales en forma de cloruro sódico —restos de la evaporación de océanos e incrustados en la superficie polvorienta de Marte— se elevan a la atmósfera arrastrados por los vientos. La luz solar calienta la atmósfera haciendo que asciendan el polvo y el vapor de agua liberado de los casquetes de hielo. El polvo salino reacciona con el agua de la atmósfera liberando cloro, que a su vez reacciona con las moléculas que contienen hidrógeno para crear cloruro de hidrógeno. Durante otras reacciones, el polvo rico en cloro o en ácido clorhídrico podría regresar a la superficie, tal vez en forma de percloratos, un tipo de sales compuestas por oxígeno y cloro.
“Hace falta vapor de agua para liberar cloro y hacen falta los subproductos del agua (hidrógeno) para formar cloruro de hidrógeno. Así que el agua es clave para esta reacción química”, señala Kevin. “También hemos observado una correlación con el polvo: vemos más cloruro de hidrógeno cuando aumenta la actividad del polvo, un proceso asociado al calentamiento estacional del hemisferio sur”.
El equipo detectó el gas por primera vez durante la tormenta de polvo planetaria de 2018, cuando apareció en los hemisferios norte y sur al mismo tiempo, y observó su desaparición, sorprendentemente rápida, al final de este polvoriento periodo estacional. Además, sus miembros ya están estudiando los datos recopilados durante la siguiente estación de polvo y han visto como el nivel de HCl vuelve a aumentar.
“Resulta enormemente satisfactorio ver que la gran sensibilidad de nuestros instrumentos ha permitido detectar un gas nunca visto en la atmósfera de Marte”, reconoce Oleg Kirablev, investigador principal del Conjunto de Química Atmosférica (ACS), el instrumento que hizo el descubrimiento. “Nuestro análisis asocia la generación y declive del gas de cloruro de hidrógeno con la superficie marciana”.
Se necesitarán exhaustivas pruebas de laboratorio y simulaciones de la atmósfera planetaria para comprender mejor la interacción del cloro entre la superficie y la atmósfera, así como observaciones continuas de Marte para confirmar que el aumento y descenso del HCl se debe al verano en el hemisferio sur.
“El descubrimiento del primer gas traza nuevo en la atmósfera de Marte constituye todo un hito para la misión TGO”, indica Håkan Svedhem, científico del proyecto TGO de ExoMars para la ESA. “Es la primera clase de gas nueva descubierta desde la observación de metano por parte de Mars Express de la ESA en 2004, lo que dio lugar a la búsqueda de otras moléculas orgánicas y acabó culminando en el desarrollo de la misión TGO, cuyo principal objetivo es la detección de nuevos gases”.