Fabrican nubes marcianas en la Tierra

Las imágenes del cielo de Marte, tomadas por el rover Opportunity de la NASA, muestran unas nubes que semejan jirones de gasa, de gran altura, similares a nuestros cirros. Teniendo en cuenta lo que los científicos saben sobre la atmósfera del Planeta rojo, estas nubes probablemente están formadas por dióxido de carbono o cristales de agua helada. Pero es difícil saber las condiciones exactas que dan lugar a este tipo de nubes sin tomar muestras directamente de una nube de Marte.

Ahora un grupo de investigadores del MIT ha tomado la siguiente iniciativa: Ha recreado las condiciones marcianas en una cámara de niebla de tres pisos de altura, en Alemania, ajustando la temperatura de la cámara y su humedad relativa para que coincidan con las de Marte. Se trata, en esencia, de formar nubes marcianas en la Tierra. Los investigadores descubrieron que para ser capaces de crear nubes a las gélidas temperaturas a las que se encuentran normalmente Marte, tenían que ajustar la humedad relativa de la cámara hasta un 190 por ciento, una cifra mucho mayor a la que se requiere para formar nubes en la Tierra. Este hallazgo debería ayudar a mejorar los modelos convencionales de la atmósfera marciana, muchos de los cuales asumen que las nubes marcianas requieren niveles de humedad similares a los encontrados en la Tierra.

"Muchos de los modelos atmosféricos actuales sobre Marte son muy simples", comenta Dan Cziczo, profesor asociado de química atmosférica en el MIT. "Han tenido que hacer suposiciones poco elaboradas sobre cómo se forman las nubes. Ellos sostienen que tan pronto como se alcanza el 100 por cien de humedad, bum, ya tenemos una nube formada. Pero nosotros hemos encontrado que se necesita bastante más humedad para poner en marcha el proceso". Cziczo explica que los resultados experimentales del grupo ayudarán a mejorar los modelos climáticos de Marte, y también la comprensión sobre cómo el planeta transporta el agua a través de su atmósfera.

El equipo, que ha publicado sus hallazgos en el Journal of Geophysical Research: Planets, llevó a cabo la mayor parte de los experimentos durante el verano de 2012 en Karlsruhe, Alemania, en el AIDA, un antiguo reactor nuclear que se ha convertido en la cámara de niebla más grande del mundo. La instalación fue diseñada originalmente para estudiar las condiciones atmosféricas en la Tierra, pero Cziczo se dio cuenta de que con unos pequeños ajustes la cámara podría ser adaptada para simular las condiciones en Marte. Para ello, el equipo extrajo primero todo el oxígeno de la cámara, y en su lugar la llenó con nitrógeno inerte y dióxido de carbono, los componentes más comunes de la atmósfera marciana. Entonces crearon una tormenta de polvo bombeando partículas finas similares en tamaño y composición a las del polvo mineral que se encuentra en Marte. De manera muy similar a como sucede en la Tierra, estas partículas actúan como semillas de nubes alrededor de las cuales el vapor de agua se adhiere para formar minúsculas nubes.

Después de la "siembra" en la cámara, los investigadores ajustaron la temperatura. Al principio establecieron temperaturas más frías que en las nubes que se forman en la Tierra (alrededor de menos 63 grados centígrados). A lo largo del experimento, manipularon la temperatura bajándola cada vez más, hasta alcanzar 85 grados centígrados bajo cero, "un día caluroso de verano en Marte", comenta Cziczo. Mediante el ajuste de la humedad relativa de la cámara en cada condición de temperatura, los investigadores fueron capaces de crear nubes a temperaturas más cálidas, como en la Tierra, pero a humedades relativas mucho más altas.

Diez nubes

Durante más de una semana el grupo creó 10 nubes, cada una de las cuales tardó en formarse unos 15 minutos . Como la cámara está completamente aislada, los investigadores utilizaron un sistema de rayos láser para detectar la formación de nubes. Las nubes provocan la dispersión de la luz láser, y esta dispersión es detectada y grabada por las computadoras, que muestran el tamaño, el número y la composición de las partículas de la nube para que los científicos puedan analizar los datos desde fuera de la cámara.

Los investigadores analizaron estos datos durante los seis meses posteriores, y descubrieron que las nubes que crecían a temperaturas más bajas requerían una muy alta humedad relativa para que el vapor de agua formara cristal de hielo alrededor de una partícula de polvo. Cziczo comenta que todavía no está claro por qué las nubes marcianas necesitan unas condiciones tan húmedas para formarse, pero espera poder investigar esta cuestión más a fondo. Con este fin, el grupo planea regresar a Alemania el próximo otoño, cuando la cámara haya sido renovada, lo que les permitirá realizar experimentos de nubes a temperaturas todavía más bajas, en unas condiciones que puedan imitar más exactamente la atmósfera helada de Marte ."Si queremos entender cómo se comporta y cómo se transporta el agua a través de la atmósfera de Marte, tenemos que entender la formación de nubes de este planeta", explica Cziczo.

Los datos recogidos por el robot Opportunity de la NASA están permitiendo avanzar mucho más en el conocimiento de MarteNASA