Los científicos capturaron recientemente una mirada poco común a las duras condiciones invernales que se arremolinan alrededor del polo norte de Marte. Dentro del vórtice polar del planeta, las temperaturas caen dramáticamente (mucho más frías que el aire exterior) y el largo invierno marciano permite que la capa de ozono aumente bruscamente en la atmósfera persistentemente oscura.
“La atmósfera dentro del vórtice polar, desde cerca de la superficie hasta unos 30 kilómetros de altura, se caracteriza por temperaturas extremadamente frías, unos 40 grados centígrados más frías que fuera del vórtice”, dijo el Dr. Kevin Olsen de la Universidad de Oxford, quien presentó los resultados en la reunión conjunta EPSC-DPS2025 en Helsinki.
En este nivel tan bajo, una pequeña cantidad de vapor de agua se condensa en la atmósfera marciana y se deposita en los casquetes polares. Estos cambios tienen un efecto interesante sobre la capa de ozono. Normalmente, el ozono se destruye cuando reacciona con moléculas formadas por la luz solar ultravioleta que disocia el vapor de agua. Pero cuando el vapor se congela por completo, esas reacciones se detienen. Sin nada que pueda descomponerlo, el ozono comienza a acumularse dentro del vórtice.
“El ozono es un gas muy importante en Marte; es una forma muy reactiva de oxígeno y nos dice qué tan rápido ocurre la química en la atmósfera”, dijo Olsen. “Al comprender cuánto ozono hay y cuán variable es, sabemos más sobre cómo cambió la atmósfera con el tiempo y si incluso Marte tenía una capa protectora de ozono como la Tierra”.
El rover ExoMars Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento está previsto para 2028, buscará signos de vida antigua en el planeta. Si Marte alguna vez tuvo una capa de ozono que protegía su superficie de la radiación ultravioleta, esa barrera protectora podría haberlo hecho más hospitalario para la vida hace miles de millones de años.
Cómo se forma el vórtice polar de Marte
El vórtice polar de Marte se desarrolla como parte de su ciclo estacional, impulsado por la inclinación axial de 25,2 grados del planeta. Al igual que la Tierra, el Planeta Rojo experimenta cambios estacionales y, con el final del verano septentrional, se forma un vórtice arremolinado sobre los polos que dura hasta la primavera.
En la Tierra, el vórtice polar a veces es inestable y puede desplazarse hacia el sur, enviando aire frío a latitudes más bajas. Un proceso similar podría ocurrir en Marte, brindando a los investigadores una valiosa oportunidad para estudiar el interior del vórtice.
“Debido a que los polos norte de Marte, al igual que la Tierra, experimentan una oscuridad total en invierno, son muy difíciles de estudiar”, dijo Olsen. “Al poder medir el vórtice y determinar si nuestras observaciones están dentro o fuera del vórtice oscuro, realmente podemos saber qué está pasando”.
búsqueda de vórtice
Olsen trabaja con el orbitador de gases traza ExoMars de la ESA, que se encuentra en órbita alrededor de Marte. En particular, el Atmospheric Chemistry Suite (ACS) de la nave espacial estudia la atmósfera marciana observando los órganos del Planeta Rojo cuando el Sol está al otro lado del planeta y brilla a través de la atmósfera. La longitud de onda a la que se absorbe la luz solar indica qué moléculas hay en la atmósfera y a qué distancia sobre la superficie se encuentran.
Sin embargo, esta estrategia no funciona durante la oscuridad total del invierno marciano, cuando el sol no sale por el Polo Norte. La única posibilidad de vislumbrar el interior del vórtice es cuando pierde su forma circular, pero se necesitan datos adicionales para saber exactamente cuándo y dónde está sucediendo esto.
Para ello, Olsen recurrió al instrumento Mars Climate Sounder del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA para medir la cantidad de vorticidad a través de mediciones de temperatura.
“Estábamos buscando una caída repentina de la temperatura, una señal segura de que estamos dentro de un vórtice”, dijo Olsen. “La comparación de las observaciones de ACS con los resultados del Martian Climate Sounder muestra claras diferencias en la atmósfera dentro del vórtice en comparación con el exterior. Esta es una oportunidad emocionante para aprender más sobre la química de la atmósfera marciana y cómo las condiciones cambian durante la noche polar para permitir que se forme ozono”.
