El agua líquida no es estable en la superficie de Marte porque la atmósfera del planeta es demasiado delgada y las temperaturas son demasiado frías. Sin embargo, En un momento, Marte albergó un ambiente de superficie cálido y húmedo que puede haber sido propicio para la vida. Una pregunta importante sin respuesta en la ciencia planetaria es cuándo Marte experimentó este cambio dramático en las condiciones climáticas.

Una nueva investigación realizada por el cosmoquímico Bill Cassata del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) muestra que, al observar los gases atrapados en antiguos meteoritos marcianos, se puede precisar el momento y la eficacia de los procesos de escape atmosférico que han dado forma al clima de Marte. La investigación aparece en Cartas de ciencia terrestre y planetaria .

Cassata analizó el gas atmosférico marciano xenón (Xe, en dos antiguos meteoritos marcianos, ALH 84001 y NWA 7034. Los datos indican que al principio de la historia marciana había una concentración suficiente de hidrógeno atmosférico para Xe fraccionado en masa (isótopos ligeros eliminados selectivamente) a través de un proceso conocido como escape hidrodinámico. Sin embargo, las mediciones sugieren que este proceso culminó en unos pocos cientos de millones de años de formación planetaria (hace más de 4 mil millones de años), y desde entonces se han producido pocos cambios en la composición isotópica del Xe atmosférico.

Esto difiere significativamente de la Tierra, donde el fraccionamiento isotópico Xe fue un proceso gradual que ocurrió a lo largo de gran parte de la historia planetaria, indicando que la dinámica atmosférica en los dos planetas divergió temprano en la historia del sistema solar.

El hecho de que el fraccionamiento de Xe en Marte cesó hace más de 4 mil millones de años sugiere que, en Marte, el flujo de escape de hidrógeno no excedió el umbral requerido para fraccionar continuamente Xe atmosférico, como lo hizo en la Tierra, potencialmente porque Marte no tenía suficiente agua atmosférica disponible para generar hidrógeno atmosférico a través de la fotodisociación.

“Estos datos sugieren que el agua líquida puede no haber sido abundante en la superficie marciana desde unos cientos de millones de años después de la formación planetaria, y por lo tanto, Marte puede haber sido un planeta frío y seco durante la mayor parte de su historia, "Dijo Cassata.