En la Tierra, las nubes se forman cuando del aire se condensan suficientes gotas de agua. Y esas gotas requieren una pequeña mota de polvo o sal marina, llamada núcleo de condensación, para formarse. En la atmósfera de la Tierra, esas pequeñas motas de polvo se elevan a la atmósfera donde provocan la formación de nubes. ¿Pero en Marte?
Marte tiene algo más que hacer.
Los científicos planetarios han observado nubes en la atmósfera media de Marte durante mucho tiempo. La atmósfera media comienza a unos 30 km (18 millas) sobre la superficie. Pero los científicos nunca han observado las partículas de polvo necesarias para sembrar esas nubes en esa parte de la atmósfera.
Un nuevo estudio dice que los meteoritos juegan un papel en desencadenar la formación de las nubes.
"Las nubes no se forman solas", dijo Victoria Hartwick, estudiante graduada en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial en CU Boulder, y autora principal del artículo. "Necesitan algo en lo que puedan condensarse".
Todos los días, alrededor de tres toneladas de polvo ingresan a la atmósfera marciana. El polvo se ablata de los meteoritos a una altitud de aproximadamente 80-90 km (50-56 millas). Parte de él se vuelve a coagular en partículas lo suficientemente grandes como para actuar como núcleos de condensación. Según el estudio, se forman nubes de hielo de agua en esos núcleos, creando las nubes observadas en la atmósfera media de Marte.
Una clave para este estudio proviene de la nave espacial MAVEN (Atmósfera de Marte y Evolución volátil) de la NASA. MAVEN detectó el polvo de meteorito en capas penetrantes en la atmósfera marciana. Según el documento, esto "sugiere un suministro continuo de partículas de humo meteórico que se depositan en altitudes más bajas".
Hartwick y su equipo recurrieron a simulaciones por computadora de la atmósfera de Marte para ver qué papel desempeñaba este polvo de meteorito a gran altitud en la formación de nubes. La simulación fue diseñada para imitar el flujo y la turbulencia en la atmósfera de Marte.
Una vez que incluyeron estas 3 toneladas de polvo interplanetario, las simulaciones mostraron nubes apareciendo justo donde los científicos las observan. El modelo nunca había demostrado eso antes.
"Nuestro modelo no podía formar nubes en estas altitudes antes", dijo Hartwick en un comunicado de prensa. "Pero ahora, todos están allí, y parecen estar en todos los lugares correctos".
Por supuesto, en Marte, las nubes son muy diferentes. Mientras que las nubes terrestres como el cumulonimbo, también conocidas como nubes de tormenta o yunque, hacen evidente su conexión con el clima y el clima, las nubes marcianas son diferentes. Se forman como colecciones delgadas y lustrosas de cristales de hielo. Pero eso no significa que no jueguen un papel en el clima marciano.
El estudio mostró que estas nubes de atmósfera media marcianas pueden tener un gran impacto en el clima. Las nubes marcianas pueden hacer que las temperaturas de gran altitud oscilen hacia arriba o hacia abajo hasta 10 grados centígrados (18 grados Fahrenheit).
Hay resultados de mayor alcance en este estudio que la simple formación de nubes. La simulación también mostró que el polvo meteórico hace que las nubes de capó polar lleguen más alto a la atmósfera. También muestra que la célula estacional de Hadley está debilitada.
Eso es significativo por el papel que juega la célula de Hadley en Marte. La célula de Hadley es un patrón de circulación atmosférica de baja latitud donde el aire se calienta en el ecuador, lo que lo obliga a elevarse. El aire cálido es impulsado hacia los polos, y a medida que viaja se enfría y desciende nuevamente. Entonces, si estas nubes inspiradas en polvo de meteoritos están debilitando la célula de Hadley, entonces esas tres toneladas de polvo están teniendo un efecto de gran tamaño en el clima.
Brian Toon, uno de los tres autores del estudio, también es del Departamento de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas (ATOC) de la Universidad de Colorado. Él piensa que este estudio abre una ventana al clima pasado de Marte y cómo el planeta tenía agua líquida en su superficie.
"Cada vez más modelos climáticos están descubriendo que el clima antiguo de Marte, cuando los ríos fluían a través de su superficie y la vida podría haberse originado, fue calentado por nubes de gran altitud", dijo Toon. "Es probable que este descubrimiento se convierta en una parte importante de esa idea para calentar Marte".
Tendemos a pensar en el clima de un planeta como un sistema en gran parte interno, aparte de la luz solar, por supuesto. Pero este estudio muestra que los eventos en el entorno de un planeta, el propio Sistema Solar, pueden tener grandes efectos en el clima.
"Estamos acostumbrados a pensar en la Tierra, Marte y otros cuerpos como estos planetas realmente autónomos que determinan sus propios climas", dijo Hartwick. "Pero el clima no es independiente del sistema solar circundante".
El documento se llama "Formación de nubes de hielo de agua a gran altitud en Marte controlada por partículas de polvo interplanetario". Los autores son Victoria Hartwick, Brian Toon y Nicholas Heavens de la Universidad de Hampton en Virginia. El artículo fue publicado en Nature Geoscience.
Fuentes:
- Comunicado de prensa: los meteoritos ayudan a formar nubes marcianas
- Documento de investigación: Formación de nubes de hielo de agua a gran altitud en Marte controlada por partículas de polvo interplanetario
- Arizona State University: Martian Wind
- Space Magazine: ¿Cirrus Clouds ayudó a mantener templado y húmedo a Marte temprano?
