La sonda MAVEN nos descubre cómo el viento solar, arrancó la atmósfera de Marte.

En la última edición de la revista Science publicada ayer, se revela un nuevo estudio realizado por los científicos que cotejan los datos recibidos por la sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), lanzada el 18 de noviembre de 2013. Su propósito principal entre otros, es descubrir el motivo por el cual desapareció la atmósfera marciana, y si bien son astutos y han leído bien el título del artículo, entonces rápidamente podrán concluir que está teniendo éxito y tras 10 meses de estancia en Marte, ya está mostrando resultados.

science* Portada del último número de la revista Science *
Los datos de MAVEN, han permitido a los investigadores determinar la velocidad a la que la atmósfera marciana, pierde gas al espacio a través del choque del viento solar. Los resultados revelan que la erosión de la atmósfera de Marte aumenta significativamente durante las tormentas solares. Los resultados científicos de la misión, aparecieron el pasado 5 de noviembre en la revistas Science y Geophysical Research Letters.

La imagen anterior ilustra lo que ocurrió en el campo magnético de Marte cuando en marzo de este año 2015, fue bombardeado por una poderosa eyección de masa coronal (CME). Las trayectorias de los iones que escapaban de la atmósfera marciana generaron una impactante imagen donde aparecen como penachos y racimos que emanan, como fuego, del planeta rojo.
El estudio lo ha liderado el investigador Bruce Jakosky, de la Universidad de Colorado (EE UU), con los datos facilitados por la MAVEN, diseñada por la NASA, para estudiar la atmósfera superior, la ionosfera y la magnetosfera marcianas.

-«Marte parece haber tenido una gruesa atmósfera lo suficientemente caliente como para soportar el agua líquida, que es un ingrediente clave para la vida tal como la conocemos actualmente», dijo John Grunsfeld, astronauta y administrador asociado para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. -«La comprensión de lo que pasó a la atmósfera de Marte incidirá en nuestro conocimiento de la dinámica y evolución de cualquier atmósfera planetaria. Aprender lo que puede causar cambios en el entorno de un planeta independientemente de que albergue vida microscópica en la superficie o no, es importante de saber, y es una pregunta clave que se está abordando en el viaje de la NASA a Marte».

Las  mediciones de MAVEN indican que el viento solar desgarra el gas de la atmósfera a una velocidad media de aproximadamente 100 gramos (1/4 de libra) cada segundo. «Al igual que el robo de unas monedas de una caja registradora cada día, la pérdida llega a ser significativa en el tiempo», dijo Bruce Jakosky, investigador principal de la Universidad Boulder de Colorado. «Hemos visto que la erosión atmosférica aumenta significativamente durante las tormentas solares, por lo que piensan que la tasa de pérdida fue mucho más altas miles de millones de años atrás, cuando el Sol era joven y más activo.»

wind* Las CME’s, no son solo de nuestro interés en el planeta Tierra, también lo son en el resto y también influyen en ellos. *

 

La sonda llegó a Marte en septiembre de 2014, y tras meses de observación y estudio, finalmente llegó el momento esperado cuando una serie de tormentas solares dramáticas golpeó la atmósfera de Marte (en marzo de 2015), y MAVEN encontró que la pérdida se aceleró. La combinación de mayores tasas de pérdida y el aumento de las tormentas solares en el pasado sugiere que la pérdida de la atmósfera al espacio era probable un proceso importante en el cambio del clima marciano.

El viento solar es una corriente de partículas, principalmente protones y electrones, que fluye de la atmósfera del Sol a una velocidad de aproximadamente un millón de millas por hora. A medida que el viento solar pasa por el débil campo magnético marciano, lleva a dicho viento a medida que fluye a generar pequeños campos eléctricos, como una turbina en la Tierra puede ser utilizados para generar electricidad. Este campo eléctrico acelera los átomos de gas eléctricamente cargados, llamados iones, en la atmósfera superior de Marte y los dispara en el espacio.

marsss* Modelo de predicción de choque del viento solar en Marte *

MAVEN ha estado examinando en con tiras/franjas en luz ultravioleta cómo el viento solar y el gas interactúan en la parte superior de la atmósfera del planeta. Los nuevos resultados indican que la pérdida se experimenta en tres regiones diferentes del planeta rojo: por la «cola», donde los flujos de viento solar pasan por detrás de Marte; por encima de los polos marcianos en una «pluma polar»; y en una nube prolongada de gas circundante a Marte. El equipo científico determinó que casi el 75% de los iones que escapan provienen de la región de la cola, y casi el 25%son de la región de la pluma, con sólo una contribución menor de la nube extendida.


* Los dispositivos que monitorizaban la ionización atmosférica observaron importantes picos y detectaron que los iones viajaban concentrados a lo largo de esos flujos del campo magnético. Se estima que su velocidad es mucho mayor –aproximadamente diez veces más– de la habitual. En concreto, se encontraron O2+ y CO2+, y los científicos quedaron sorprendidos al ver que los iones O+ ascendían en la atmósfera mucho más arriba de lo esperado, hasta 5.000 km de distancia. *

Regiones antiguas en Marte sugieren signos de abundante agua (como los características valles excavados por los ríos y los depósitos minerales que sólo se forman en presencia de agua líquida que se asemeja). Estas características han llevado a los científicos a pensar que hace miles de millones de años, la atmósfera de Marte fue mucho más densa y lo suficientemente caliente para formar ríos, lagos y océanos quizá incluso de agua líquida. Recientemente, los investigadores utilizan la Mars Reconnaissance Orbiter para observar la aparición estacional de sales hidratadas que indican agua líquida salada en Marte. Sin embargo, la atmósfera marciana actual es demasiado fría y delgada para soportar cantidades de larga vida o extensas de agua líquida en la superficie del planeta.

«La erosión solar-eólica es un mecanismo importante para la pérdida de la atmósfera, y era lo suficientemente importante como para dar cuenta de un cambio significativo en el clima de Marte», dijo Joe Grebowsky, científico del proyecto MAVEN del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «MAVEN también estudiará otros procesos de pérdida (como la pérdida debido a impacto de iones o escape de átomos de hidrógeno) y éstos sólo aumentará la importancia del escape de gas en la atmósfera».
MAVEN ha estado operando en Marte durante poco más de un año y completará su misión científica principal el próximo 16 de noviembre.

comparate* Comparativa de tamaño de la sonda MAVEN con un autobús escolar, extraído de un programa que usa GAME para fines educativos * 

Los científicos sospechan que hace millones de años, Marte perdió el 99% de su atmósfera cuando el núcleo del planeta se enfrió y su campo magnético decayó, permitiendo que el viento solar barriese la mayoría de los compuestos de agua y volátiles que la atmósfera contenía. El objetivo de MAVEN es determinar la historia de la pérdida de los gases atmosféricos al espacio, proporcionando respuestas sobre la evolución del clima marciano. Mediante la medición de la velocidad con la que la atmósfera está actualmente escapando al espacio y la recopilación de suficiente información sobre los procesos relevantes, los científicos serán capaces de inferir cómo la atmósfera del planeta ha evolucionado con el tiempo.

► Marte y sus auroras…

En el mismo número de la revista Science se publican otros tres estudios con los datos de MAVEN. Uno de ellos se centra en una tenue aurora que apareció en el hemisferio norte, que se sumergía en la atmósfera hasta la cota más baja confirmada en cualquier aurora, unos 60 km. El espectrógrafo de imágenes ultravioletas IUVS de la nave también la detectó durante una eyección de partículas energéticas solares.

“Estas auroras marcianas se encuentra en la misma categoría que las luces o auroras boreales de la Tierra, donde la aceleración de las partículas que entran y salen de la atmósfera a lo largo de los campos electromagnéticos crea imágenes impresionantes”, explica el autor principal, Nick Schneider, también de la Universidad de Colorado. Sin embargo, los investigadores señalan que mientras las auroras terrestres se generan por el magnetismo de los polos, “sospechamos que la aurora de Marte podría estar impulsada por el campo magnético remanente de su corteza, que crea una aurora más uniforme y difusa”.

earth-mars* Tormentas solares, Marte vs Tierra. *

Un tercer trabajo, coordinado por el científico Stephen Bougher de la Universidad de Michigan (EE UU), aborda los resultados de dos ocasiones en las que MAVEN se sumergió en la atmósfera superior del planeta rojo para determinar la naturaleza de su termosfera e ionosfera. Durante estas exploraciones, se detectó un importante gradiente de temperatura vertical, entre los 140 y 170 km. Los datos indican que existe una mezcla estable de dióxido de carbono, argón y dióxido de nitrógeno, así como cantidades más altas de oxígeno de las estimadas hasta ahora.

La densidad de estas moléculas a cerca de 200 kilómetros varió sustancialmente a medida que MAVEN completaba cada órbita, lo que, según los autores, podría estar causado por las interacciones de ondas gravitacionales con el viento solar y por otros procesos de mezcla menores que ocurren a menudo. Además, las variaciones en el campo magnético y las capas de iones sugieren que la corteza de Marte también también contribuye a este campo magnético. Los resultados de este estudio ayudarán a entender mejor la interacción entre el viento solar y la atmósfera de Marte.

 

 


Por último, un trabajo de la investigadora Laila Andersson, también coordinado desde la Universidad de Colorado, analiza la detección de polvo en altitudes que oscilan entre 150 a 1.000 kilómetros, a pesar de que no existen procesos conocidos que puedan levantar concentraciones significativas de partículas desde una superficie planetaria hasta esas altitudes.

Basándose en el tamaño de los granos (de 1 a 5 nanómetros) y la distribución uniforme de las partículas detectadas –lo que descarta que las fuentes sean las pequeñas lunas de Marte–, los autores piensan que lo que la sonda MAVEN está detectando a esa altitud es polvo de origen interplanetario.

~ TRADUCCIÓN Y PRODUCCIÓN ~
Grupo Amateur de Meteorología Espacial (GAME)
~ FUENTES ~
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