Hallan por primera vez cloruro de hidrógeno en la atmósfera de Marte

La misión ExoMars-2016 ha anunciado dos "resultados científicos emocionantes" sobre el planeta rojo: logró descubrir un nuevo gas en la atmósfera marciana, así como rastrear la pérdida de agua en Marte, lo que proporciona importantes pistas sobre la evolución de su clima.

Un dispositivo ruso a bordo del orbitador de la misión ExoMars-2016 consiguió detectar por primera vez cloruro de hidrógeno en la atmósfera marciana. "Por primera vez en la atmósfera de Marte, se ha detectado cloruro de hidrógeno mediante mediciones directas. El descubrimiento fue realizado por el espectrómetro ruso Atmospheric Chemistry Suite (complejo para el estudio de la química de la atmósfera) del aparato Trace Gas Orbiter del proyecto ruso-europeo ExoMars-2016", informó la agencia espacial rusa Roscosmos en un comunicado. 

Hasta ahora solo se conocía la presencia de cloruro de hidrógeno en la Tierra y en Venus. En Venus, el cloruro de hidrógeno es el principal proveedor de cloro a la atmósfera, donde se descompone bajo la influencia de la luz solar y se convierte en uno de los principales factores que aseguran la estabilidad de su atmósfera de dióxido de carbono, explica la agencia espacial rusa. Se suponía que existía cloruro de hidrógeno también en Marte, pero hasta ahora no había sido posible detectarlo experimentalmente.

Los resultados de la investigación del equipo ExoMars, publicados en Science Advances, han revelado una clase de química completamente nueva y han proporcionado más información sobre los cambios estacionales y las interacciones entre la superficie y la atmósfera como fuerzas impulsoras de las nuevas observaciones.

"Hemos descubierto cloruro de hidrógeno por primera vez en Marte. Se trata de la primera detección de un gas halógeno en la atmósfera de Marte y representa un nuevo ciclo químico que hay que comprender", afirmó Kevin Olsen, de la Universidad de Oxford, uno de los científicos principales detrás del descubrimiento.

El gas cloruro de hidrógeno está compuesto por un átomo de hidrógeno y otro de cloro. Los gases basados en el cloro son posibles indicadores de actividad volcánica, por lo que los científicos llevaban tiempo buscando indicios en el planeta rojo. No obstante, la naturaleza de las observaciones del cloruro de hidrógeno -el hecho de que se haya detectado en lugares muy distantes al mismo tiempo y la ausencia de otros gases volcánicos- apunta a una fuente diferente. Es decir, el descubrimiento sugiere una interacción superficie-atmósfera totalmente nueva impulsada por las estaciones de polvo en Marte que no se había explorado anteriormente.

"El hecho de que el cloro se registró durante una tormenta de polvo permite suponer la existencia de una interacción entre la superficie y la atmósfera que no se tuvo en cuenta anteriormente. Se pueden encontrar análogos a esta [interacción] en la Tierra; se encontró alguna confirmación indirecta en experimentos de laboratorio", explicó el director adjunto del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia, Oleg Korablev.

En un proceso muy similar al observado en la Tierra, las sales en forma de cloruro de sodio -restos de océanos evaporados e incrustados en la polvorienta superficie de Marte- son elevadas a la atmósfera por los vientos. La luz del Sol calienta la atmósfera haciendo que el polvo, junto con el vapor de agua liberado de las capas de hielo, se eleve y el polvo salado reacciona con el agua atmosférica liberando cloro, que a su vez reacciona con moléculas que contienen hidrógeno y crea el cloruro de hidrógeno.

"Se necesita vapor de agua para liberar el cloro y se necesitan los subproductos del agua -hidrógeno- para formar cloruro de hidrógeno. El agua es fundamental en esta química. También observamos una correlación con el polvo: vemos más cloruro de hidrógeno cuando aumenta la actividad del polvo, un proceso relacionado con el calentamiento estacional del hemisferio sur", indicó Olsen.

El aparato identificó el cloruro de hidrógeno por primera vez en la tormenta de polvo global de 2018 y detectó que este gas aparecía simultáneamente en los hemisferios norte y sur del planeta, antes de volver a desaparecer de manera sorprendentemente rápida al final de la temporada de polvo.

El agua es fundamental en esta química.

"Esta es la primera clase nueva de gas descubierta desde la observación de metano por parte de Mars Express de la ESA en 2004, que motivó la búsqueda de otras moléculas orgánicas y finalmente culminó con el desarrollo de la misión Trace Gas Orbiter, para la cual la detección de nuevos gases es un objetivo principal", señaló Hakan Svedhem, científico del proyecto del orbitador del ExoMars.

El hecho de que el cloruro de hidrógeno no esté siempre presente en la atmósfera obliga a reconsiderar la idea de los procesos químicos en Marte, apunta Roscosmos. Los investigadores ahora tienen que encontrar la respuesta a las cuestiones de dónde proviene el cloruro de hidrógeno y a dónde va. Las observaciones futuras ayudarán a obtener una imagen más completa de este proceso, mientras que experimentos de laboratorio y simulaciones ayudarán a los científicos a descartar o confirmar los posibles mecanismos detrás de la liberación de cloruro de hidrógeno en la atmósfera marciana.

Pérdida de agua

Las huellas de antiguos valles y lechos de ríos sugieren que el agua líquida fluyó alguna vez en la superficie de Marte. Actualmente, el agua en su mayoría está presente en los casquetes polares del planeta rojo o enterrada bajo tierra.

Al mismo tiempo, una parte del agua marciana se está vaporizando en forma de hidrógeno y oxígeno que se escapan de la atmósfera, detectaron científicos de la Open University en Reino Unido con el uso de un instrumento a bordo del orbitador del ExoMars.

"Este fantástico instrumento nos está dando una visión nunca antes vista de los isótopos de agua en la atmósfera de Marte en función tanto del tiempo como de la ubicación. Medir los isótopos del agua es un elemento crucial para comprender cómo Marte, como planeta, ha perdido su agua con el tiempo y, por lo tanto, cómo ha cambiado la habitabilidad del planeta a lo largo de su historia", dijo Manish Patel, profesor de ciencias planetarias en la Open University, citado por The Guardian.

Estas observaciones están perfeccionando nuestra comprensión de cómo Marte perdió su agua, un proceso relacionado con los cambios estacionales, algo que puede ayudar a comprender mejor la evolución del clima marciano. "Las observaciones de Trace Gas Orbiter nos permiten explorar la atmósfera marciana como nunca antes", concluyó Hakan Svedhem.