La concentración de ozono en la superficie de Marte es más elevada de lo esperado

Las primeras mediciones de ozono que se han realizado en la superficie de Marte han revelado que su concentración es mayor de lo estimado, y que las mayores cantidades se encuentran por debajo de los 20 kilómetros de altitud, lo que difiere considerablemente del perfil vertical típico de este gas en la atmósfera terrestre.

Lo ha comprobado un equipo internacional, liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), gracias a los datos que ha recopilado el explorador Perseverance de la NASA; los resultados, que se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sugieren la importancia de revisar los conocimientos actuales sobre la química y la composición de la atmósfera marciana.

El ozono, ha informado el CSIC en una nota de prensa difundida hoy, desempeña un papel fundamental tanto en la composición química de la atmósfera cercana a la superficie como en la absorción de rayos ultravioleta (UV) en las atmósferas planetarias, pero hasta ahora no se había podido caracterizar el ozono del planeta rojo en la baja troposfera, la capa de la atmósfera que se extiende desde la superficie hasta una altura cercana a los 20 kilómetros, donde se producen la mayoría de fenómenos meteorológicos, como las tormentas de polvo.

Esta incapacidad se debe a la limitada sensibilidad de las naves espaciales que orbitan el planeta para medir las concentraciones de ozono en las capas más cercanas a la superficie y a las dificultades para llevar instrumentación a Marte, razones que habían impedido, hasta ahora, medir el ozono desde la superficie marciana.

Los obstáculos que hay que salvar para estudiar el ozono

El investigador Daniel Viúdez Moreiras, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología (CAB) - centro mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)- y primer autor del estudio, ha sumado otros desafíos que limitan las posibilidades de medir el ozono marciano.

Entre esos desafíos ha citado la necesidad de utilizar instrumentación muy precisa, debido a la baja abundancia de ozono que existe en Marte en comparación con la capa de ozono terrestre, así como el polvo de la atmósfera marciana, que se deposita continuamente encima de los detectores, por lo que es necesario realizar 'recalibraciones' constantes.

Para revertir esa situación, la misión Mars 2020 de la NASA comenzó con el lanzamiento del róver Perseverance en julio de 2020, y siete meses más tarde, este vehículo robótico de exploración aterrizó en el cráter Jezero con el primer detector de ozono como parte del instrumento 'MEDA' (Mars Environmental Dynamics Analyzer), que actúa como una estación meteorológica.

El detector de ozono a bordo del Perseverance, ha explicado el CSIC, se basa en observaciones fotométricas discretas en la banda de UV, una tecnología que tiene que como objetivo la obtención de las primeras mediciones de la abundancia total de ozono como preparación para futuras técnicas de medición más sofisticadas.

¿Una química desconocida?

Y los datos que ha recopilado revelan que la abundancia medida por el detector de ozono en Marte es muy baja si se compara con la abundancia medida en la Tierra, pero es consistente con los valores medidos por los satélites en la órbita marciana y mucho mayor de lo que predicen los modelos numéricos actuales.

Estos datos se combinaron con observaciones espaciales previas para obtener las mediciones del ozono en la baja troposfera, y las mediciones han indicado que la mayor parte del ozono de Marte se encuentra por debajo de los 20 kilómetros de altitud, lo que difiere considerablemente del perfil vertical típico del ozono en la atmósfera terrestre.

En el caso de la Tierra, el 90% del gas se encuentra en la estratosfera, la capa de la atmósfera que se extiende hasta los 50 kilómetros de altitud, y el estudio revela además que los niveles de ozono observados por debajo de los 20 kilómetros son de 3 a 4 veces superiores a los previstos por los modelos numéricos actuales.

"Los datos obtenidos ponen en duda los conocimientos actuales sobre la química y la composición atmosférica en la baja atmósfera de Marte", ha señalado Alfonso Saiz López, investigador del Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) y coautor del estudio.

Es posible que los aerosoles que se encuentran en la atmósfera, como el polvo marciano, estén relacionados con este aumento inesperado en el ozono, "o que una química desconocida esté actuando cerca de la superficie del planeta", ha precisado Viúdez Moreiras.

Según los investigadores, los resultados sugieren la necesidad de realizar observaciones sistemáticas de especies químicas desde la superficie del planeta, que puedan complementar las observaciones desde los orbitadores, para obtener una visión completa de la atmósfera marciana, y han incidido en que se necesitarán instrumentos avanzados, en futuras misiones, para confirmar las observaciones de ozono realizadas por la misión Mars 2020.

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