La química que gobierna otros planetas no siempre responde a las mismas reglas que rigen en la Tierra. En nuestro planeta, muchos procesos químicos están bien comprendidos y suelen depender del agua y del calor como motores principales. Marte, en cambio, carece de ambos en cantidades significativas, lo que convertió el origen de varios de sus compuestos químicos en un interrogante persistente para la ciencia.
Un estudio reciente encabezado por Alian Wang y Neil Sturchio, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis y de la Universidad de Delaware, propone una nueva forma de interpretar cómo se producen las reacciones químicas en el planeta rojo. Publicado en la revista Earth and Planetary Science Letters, el trabajo introduce un protagonista inesperado -aunque bien conocido en la Tierra-: la electricidad.
El misterio de los isótopos faltantes
Desde hace años, las misiones robóticas que exploran Marte detectaron un desequilibrio isotópico llamativo en su superficie. En términos simples, se observa una proporción inusual entre distintos isótopos de un mismo elemento. En particular, los isótopos más “pesados” de elementos comunes como el cloro, el oxígeno y el carbono aparecen en cantidades menores a las que cabría esperar según los valores naturales.
El caso más significativo es el del cloro-37, cuya presencia resulta 51 partes por mil inferior a lo previsto. Este dato es especialmente relevante porque el cloro es un componente clave de los percloratos, sustancias altamente tóxicas que hoy representan uno de los principales obstáculos para la posibilidad de sostener vida -incluida la humana- en Marte a largo plazo. Entender el origen de este desequilibrio es fundamental para pensar estrategias que permitan mitigar su impacto.
Los desajustes observados en el carbono (11,4 partes por mil) y en el oxígeno (22,8) son menos pronunciados, pero no por eso menos importantes. Ambos elementos intervienen en la formación de carbonatos, minerales que durante décadas fueron interpretados como evidencias de la presencia pasada de agua líquida en la superficie marciana.
Tormentas de polvo y reacciones eléctricas
Entonces, ¿qué origina estos desequilibrios químicos en Marte? De acuerdo con el estudio, la respuesta está en uno de los fenómenos más característicos del planeta rojo: sus tormentas de polvo. Estos eventos estacionales, capaces de cubrir regiones enteras, generan remolinos que recuerdan a pequeños tornados desplazándose sobre la superficie.
A medida que el polvo se eleva y las partículas colisionan entre sí, se acumula carga electrostática, de un modo similar a la electricidad que se produce al frotar un globo contra el cabello. En la atmósfera extremadamente delgada de Marte, esa carga alcanza con facilidad el límite necesario para desencadenar diminutas descargas eléctricas, conocidas como descargas electrostáticas.
Según los investigadores, estas chispas invisibles a simple vista serían el motor de uno de los ciclos químicos más importantes del planeta. Lejos de ser un fenómeno marginal, la electricidad generada por las tormentas de polvo podría estar impulsando transformaciones químicas a gran escala.
Para poner a prueba esta hipótesis, el equipo diseñó cámaras experimentales capaces de recrear las condiciones marcianas, entre ellas la Planetary Environment and Analysis Chamber (PEACh). En ese entorno controlado, analizaron cómo reaccionan las sales presentes en Marte cuando son expuestas a descargas eléctricas similares a las que se producirían durante una tormenta de polvo.
Los resultados fueron claros. Las descargas electrostáticas generan electrones de alta energía que interactúan con el dióxido de carbono de la atmósfera marciana, dando origen a radicales altamente reactivos como CO y O. Estas especies químicas se depositan luego sobre las sales de cloruro del suelo, oxidándolas y transformando el cloro en percloratos, sin necesidad de agua líquida.
Un mecanismo comparable podría explicar también la presencia de carbonatos, minerales que durante décadas se asociaron casi exclusivamente a ambientes húmedos. El estudio plantea que, en Marte, estas sustancias podrían formarse a partir de simples descargas eléctricas durante tormentas de polvo, reescribiendo la historia química del planeta.