Fuera de un entorno especialmente artesanal, ¿podría existir agua líquida en Marte? No en algún momento del pasado lejano, sino en los últimos años. La atmósfera de Marte es demasiado delgada para que exista agua, ¿verdad?
¿Quizás si el agua se mezclara con sales u otros minerales, su punto de sublimación podría alterarse lo suficiente como para existir? Marte puede calentarse durante los días de verano, hasta unos 20 grados centígrados en el ecuador. ¿Quizás, en ciertas áreas y períodos de tiempo, podemos obtener una especie de agua líquida?
Perdón por la naturaleza especulativa de esta pregunta, pero después de que la NASA habló sobre la posibilidad de agua líquida, me pregunté si era posible.
En principio, el agua líquida puede existir en muchos lugares del Marte actual, pero hay algunos giros interesantes en la historia.
A baja altura, la presión atmosférica es lo suficientemente alta. La presión del punto triple del H2O es de 611 Pascal, que corresponde aproximadamente a la altura media. En elevaciones bajas, como las tierras bajas del norte, la presión atmosférica excederá la presión del punto triple, por lo que la fase líquida de H2O se vuelve posible.
Habrá un "enfriamiento por sublimación" sustancial o enfriamiento por evaporación. Cuando la presión parcial del H2O es casi tan alta como la presión total, el vapor se escapa rápidamente a la atmósfera, lo que consume mucha energía. Si coloca un cubo de hielo en el ecuador de Marte, no se derretirá porque el enfriamiento por sublimación es mayor que la energía solar entrante, incluso al mediodía.
Sin embargo, si ese cubo de hielo está cubierto con una fina capa de polvo, o contiene polvo que se acumulará en la parte superior a medida que el hielo se sublima, se reducirá la pérdida de vapor. En esta circunstancia, el hielo puede derretirse para formar agua líquida.
Eso deja la pregunta de cómo habría llegado allí el cubo de hielo inicialmente. Yo lo llamo el "problema de la fuente". Los lugares de Marte que se calientan ya han perdido todo su hielo, y los lugares de Marte que tienen hielo no se calientan lo suficiente. Entonces, es difícil conseguir agua líquida en Marte, pero en principio es posible.
Con las sales, que bajan el punto de fusión, todo se vuelve mucho más fácil, aunque se necesitan aportes de hielo/escarcha y sal. Cuando el agua con sal se evapora, la concentración de sal aumenta, por lo que la solución se dirige hacia el punto eutéctico, donde la supresión del punto de fusión es más fuerte.
Si hubiera preguntado hace un par de meses, la respuesta sería "probablemente sí", ahora es más "tal vez".
El agua pura no podría existir en el entorno marciano. La presión es demasiado baja, por lo que el agua se convertiría en vapor de agua.
Sí, si produce salmuera hiperconcentrada, puede permanecer en forma líquida durante un tiempo en algunos entornos marcianos. Se ha demostrado que las soluciones de percloratos evitan que los líquidos se congelen incluso cuando las condiciones son tan frías como menos 70 grados Celsius. Se pensaba que esto era la causa de las líneas de pendiente recurrentes (es decir, líneas que aparecen repetidamente en pendientes alrededor del ecuador). El modelo real de cómo el agua (o la salmuera) podría llegar allí fue un desafío.
Más modelos de este año sugieren que las características parecen ser "flujos granulares", es decir, arena, no agua. No existen en pendientes poco profundas. El agua fluirá cuesta abajo en cualquier pendiente, pero la arena necesita una pendiente pronunciada para fluir. Dado que las líneas solo aparecen en pendientes más pronunciadas, se parecen más a flujos de arena que a agua.
Sin embargo, el agua está involucrada, ya que se han detectado sales hidratadas en taludes con las líneas. No existe un mecanismo claro para que la arena comience a deslizarse, en algunas pendientes y en otras no.
No es solo la temperatura la que causa problemas con el agua líquida, sino también la presión atmosférica.
En la Tierra, el agua hierve a ~96°C porque la presión atmosférica es de alrededor de 1 bar. Si baja la presión, el punto de ebullición del agua también se pierde.
En Marte, el rango de presiones atmosféricas es de 30 Pa en Olympus mon (montaña más alta) a 1.155 Pa en las profundidades de hellas planitia.
Si observa esta tabla de presión de vapor , verá que 1,155 Pa (0,001155 kPa) no es suficiente presión para el agua líquida cuando el hielo de Marte se está derritiendo. Se convertiría instantáneamente en gas.
Además, puede mirar el Punto Triple del agua y el gráfico en este sitio, y verá cuándo el agua será sólida, líquida o gaseosa.
johnny