- Constatación de la presencia de hielo de agua a ras de superficie (5-18 cm) en la zona de aterrizaje.
- Se pueden formar películas y gotas de agua líquida sobre las rocas de forma temporal.
- Existe un flujo cíclico de vapor de agua entre el suelo y la atmósfera debido al cambio de temperatura entre el día y la noche.
- El hielo del subsuelo no se encuentra en equilibrio, lo que sugiere un pasado reciente más húmedo, avalando la hipótesis de los cambios climáticos.
- La sorpresa de la misión ha sido detectar la presencia de grandes cantidades de percloratos en el suelo marciano. Los percloratos hicieron imposible la detección de posibles rastros de materiales orgánicos: al calentar el suelo, los percloratos se rompen liberando oxígeno, quemando los rastros de cualquier compuesto orgánico presente en el suelo. Los experimentos a bordo de futuras naves deberán tener en cuenta este fenómeno.
- La existencia de sales de percloratos -que facilitan la presencia de agua líquida a temperaturas bajo cero- y el pH neutro del suelo (otra sorpresa de la misión) favorecen la existencia de vida, especialmente en el subsuelo.
- Se detectó carbonato de cálcio en el suelo, otra prueba de un pasado más húmedo.
- Por la noche nieva en Marte -al menos en la zona de aterrizaje de Phoenix-, aunque la nieve se sublima a la mañana siguiente.

Hielo bajo Phoenix (NASA).

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