La curiosa idea de un grupo de científicos para calentar Marte. ¿Qué tan posible es?

Aunque hoy el suelo helado de Marte es muy frío para la vida, los científicos creen que los arroyos de agua líquida pudieron haber fluido tan recientemente, como hace 600.000 años, lo que sugiere que ese planeta estuvo al borde de la habitabilidad. ¿Sería posible rescatar esos tiempos?

El Marte moderno tiene una atmósfera delgada de dióxido de carbono (CO2) que proporciona muy poco calentamiento de invernadero, es decir, no retiene suficiente calor para mantener las temperaturas superficiales del planeta elevadas. Esto significa que la mayor parte del calor del Sol se pierde rápidamente al espacio, resultando en temperaturas extremadamente frías en la superficie marciana. Las condiciones, entonces, son en su mayoría inhóspitas, con una presión atmosférica muy baja y una exposición significativa a la radiación cósmica y solar. Los científicos le llaman a eso en el argot técnico “ventanas espectrales”.

Las ventanas espectrales son rangos específicos de longitudes de onda en los que la radiación térmica puede escapar de la atmósfera de un planeta al espacio sin ser absorbida por los gases de efecto invernadero. En el planeta rojo, y como la atmósfera actual es delgada y tiene poca capacidad para atrapar calor, estas ventanas espectrales están abiertas y permiten que el calor se escape.

En una investigación publicada en Science, un grupo de científicos propone un método para cerrar esas ventajas espectrales: utilizar gases como los clorofluorocarbonos (CFC). Estos gases son una clase de compuestos químicos que contienen cloro, flúor y carbono. En la Tierra, los CFC se usan para refrigerantes, propulsores de aerosoles o solventes.

En nuestro planeta, estos gases son de efecto invernadero porque absorben la radiación infrarroja que emite la superficie del planeta y la reemiten en todas direcciones, incluida de vuelta hacia la superficie, creando un efecto de calentamiento. La idea sería introducirlos en Marte y usarlos para cerrar estas ventanas espectrales y atrapar más calor, aumentando la temperatura superficial del planeta. Se necesitaría una gran cantidad: alrededor de 100.000 megatones de flúor, estima la investigación, un elemento que es escaso en la superficie de Marte. Para este reto, los investigadores tienen una solución: usar el aerosol de polvo natural de Marte.

El polvo de Marte, explican en el estudio, está compuesto principalmente de minerales ricos en hierro y con un tamaño de partícula pequeño, que se eleva a gran altitud y que está presente en la atmósfera marciana. Durante el día, el polvo natural ya tiende a reducir la temperatura superficial del planeta. Los investigadores sugieren entonces que se podría modificar las partículas naturales de polvo de Marte para mejorar su capacidad de interactuar con la radiación y la luz solar. Lo harían creando unas nanobarras conductoras.

Estas barras serían de materiales como aluminio o hierro, serían de 9 micrómetros de largo, aproximadamente el doble del tamaño de una mota de polvo marciano, y estarían diseñadas para ayudar a retener el calor en la atmósfera marciana, similar a cómo funcionan los gases de efecto invernadero en la Tierra.

Debido a su tamaño y propiedades, las nanobarras permanecerían suspendidas en la atmósfera durante un período prolongado, a diferencia del polvo natural que se asentaría más rápidamente. Esta vida en la atmósfera permitiría un efecto de calentamiento sostenido. El equipo descubrió que de esta manera Marte podría calentarse unos 10 °C en cuestión de meses. Aunque las nanopartículas podrían calentar Marte, sostienen los científicos, tanto los beneficios como los costos potenciales de esto son ahora inciertos.

Por ejemplo, dicen, “en el caso improbable de que el suelo de Marte contenga compuestos irremediablemente tóxicos para toda la vida derivada de la Tierra (esto se puede comprobar con Mars Sample Return), entonces el beneficio de calentar Marte es nulo”. Por otro lado, y en cuanto a los costos, “si Marte tiene vida actual, entonces el estudio de esa vida podría tener grandes beneficios que justificarían protecciones sólidas para su hábitat”. Se necesitan, reconocen los autores del estudio, más investigación sobre la sostenibilidad a muy largo plazo de un Marte calentado. Y dejan algo claro: “el calentamiento por nanopartículas, por sí solo, no es suficiente para que la superficie del planeta vuelva a ser habitable”.

Aunque hoy el suelo helado de Marte es muy frío para la vida, los científicos creen que los arroyos de agua líquida pudieron haber fluido tan recientemente, como hace 600.000 años, lo que sugiere que ese planeta estuvo al borde de la habitabilidad. ¿Sería posible rescatar esos tiempos?

El Marte moderno tiene una atmósfera delgada de dióxido de carbono (CO2) que proporciona muy poco calentamiento de invernadero, es decir, no retiene suficiente calor para mantener las temperaturas superficiales del planeta elevadas. Esto significa que la mayor parte del calor del Sol se pierde rápidamente al espacio, resultando en temperaturas extremadamente frías en la superficie marciana. Las condiciones, entonces, son en su mayoría inhóspitas, con una presión atmosférica muy baja y una exposición significativa a la radiación cósmica y solar. Los científicos le llaman a eso en el argot técnico “ventanas espectrales”.

Las ventanas espectrales son rangos específicos de longitudes de onda en los que la radiación térmica puede escapar de la atmósfera de un planeta al espacio sin ser absorbida por los gases de efecto invernadero. En el planeta rojo, y como la atmósfera actual es delgada y tiene poca capacidad para atrapar calor, estas ventanas espectrales están abiertas y permiten que el calor se escape.

En una investigación publicada en Science, un grupo de científicos propone un método para cerrar esas ventajas espectrales: utilizar gases como los clorofluorocarbonos (CFC). Estos gases son una clase de compuestos químicos que contienen cloro, flúor y carbono. En la Tierra, los CFC se usan para refrigerantes, propulsores de aerosoles o solventes.

En nuestro planeta, estos gases son de efecto invernadero porque absorben la radiación infrarroja que emite la superficie del planeta y la reemiten en todas direcciones, incluida de vuelta hacia la superficie, creando un efecto de calentamiento. La idea sería introducirlos en Marte y usarlos para cerrar estas ventanas espectrales y atrapar más calor, aumentando la temperatura superficial del planeta. Se necesitaría una gran cantidad: alrededor de 100.000 megatones de flúor, estima la investigación, un elemento que es escaso en la superficie de Marte. Para este reto, los investigadores tienen una solución: usar el aerosol de polvo natural de Marte.

El polvo de Marte, explican en el estudio, está compuesto principalmente de minerales ricos en hierro y con un tamaño de partícula pequeño, que se eleva a gran altitud y que está presente en la atmósfera marciana. Durante el día, el polvo natural ya tiende a reducir la temperatura superficial del planeta. Los investigadores sugieren entonces que se podría modificar las partículas naturales de polvo de Marte para mejorar su capacidad de interactuar con la radiación y la luz solar. Lo harían creando unas nanobarras conductoras.

Estas barras serían de materiales como aluminio o hierro, serían de 9 micrómetros de largo, aproximadamente el doble del tamaño de una mota de polvo marciano, y estarían diseñadas para ayudar a retener el calor en la atmósfera marciana, similar a cómo funcionan los gases de efecto invernadero en la Tierra.

Debido a su tamaño y propiedades, las nanobarras permanecerían suspendidas en la atmósfera durante un período prolongado, a diferencia del polvo natural que se asentaría más rápidamente. Esta vida en la atmósfera permitiría un efecto de calentamiento sostenido. El equipo descubrió que de esta manera Marte podría calentarse unos 10 °C en cuestión de meses. Aunque las nanopartículas podrían calentar Marte, sostienen los científicos, tanto los beneficios como los costos potenciales de esto son ahora inciertos.

Por ejemplo, dicen, “en el caso improbable de que el suelo de Marte contenga compuestos irremediablemente tóxicos para toda la vida derivada de la Tierra (esto se puede comprobar con Mars Sample Return), entonces el beneficio de calentar Marte es nulo”. Por otro lado, y en cuanto a los costos, “si Marte tiene vida actual, entonces el estudio de esa vida podría tener grandes beneficios que justificarían protecciones sólidas para su hábitat”. Se necesitan, reconocen los autores del estudio, más investigación sobre la sostenibilidad a muy largo plazo de un Marte calentado. Y dejan algo claro: “el calentamiento por nanopartículas, por sí solo, no es suficiente para que la superficie del planeta vuelva a ser habitable”.