El impacto de la tormenta de polvo marciana en la atmósfera H2O y D/H observado por el ExoMars Trace Gas Orbiter

Área de la Ciencia:

• Ciencias planetarias
• Ciencias atmosféricas
• Astrobiología

Sus antecedentes:

• Las tormentas de polvo globales en Marte son poco frecuentes, pero tienen un impacto significativo en la dinámica y composición atmosférica durante períodos prolongados.
• Las tormentas de polvo influyen en el calentamiento solar, la circulación atmosférica y la distribución del vapor de agua, con implicaciones para la fotoquímica y el clima marcianos.
• Las observaciones anteriores indicaron que el vapor de agua a gran altitud aumenta y disminuye a baja altitud durante las tormentas de polvo marcianas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la distribución vertical de agua (H2O) y agua semi-pesada (HDO) durante el inicio de una tormenta de polvo global marciana.
• Para analizar la relación entre HDO y H2O (D/H) desde la superficie hasta 80 km de altitud.
• Para entender el rápido impacto de las tormentas de polvo en el contenido y distribución de agua atmosférica de Marte.

Principales métodos:

• Mediciones simultáneas y de alta resolución de polvo, H2O y HDO utilizando los instrumentos NOMAD y ACS en el ExoMars Trace Gas Orbiter.
• Análisis de la distribución vertical de la relación D/H desde la capa límite planetaria hasta 80 km.
• Comparación de la composición atmosférica antes y durante la fase inicial de una tormenta de polvo global.

Principales resultados:

• Antes de la tormenta de polvo, HDO estaba por debajo de los límites de detección por encima de 40 km, coincidiendo con la presencia de nubes de hielo de agua.
• Durante la tormenta, las abundancias de H2O y HDO aumentaron significativamente entre 40 y 80 km de altitud.
• Los cambios observados en el agua y el HDO ocurrieron rápidamente, a los pocos días del inicio de la tormenta.

Conclusiones:

• Las temperaturas más cálidas durante las tormentas de polvo pueden mejorar la circulación atmosférica, inhibiendo la formación de nubes de hielo.
• Este proceso podría llevar a que el vapor de agua se limitara a altitudes más bajas, con sublimación posterior de cristales de hielo.
• Las tormentas de polvo globales tienen un efecto rápido y significativo en la distribución del agua en la atmósfera marciana.