¿Cuál es la gravedad de Marte? ¿Qué efectos puede tener?

El planeta Marte tiene algunas cosas en común. Ambos planetas tienen aproximadamente la misma cantidad de superficie terrestre, casquillos polares sostenidos y ambos tienen una inclinación similar en sus ejes de rotación, lo que da a cada uno de ellos una fuerte variabilidad estacional. Además, ambos planetas presentan una fuerte evidencia de haber sufrido el cambio climático en el pasado. En el caso de Marte, esta evidencia apunta que una vez tubo una atmósfera viable y agua líquida en su superficie.

Al mismo tiempo, los dos planetas son realmente muy diferentes, y de varias maneras muy importantes. Uno de ellos es el hecho de que la gravedad en Marte es sólo una fracción de lo que es aquí en la Tierra. Comprender el efecto que esto tendría probablemente sobre los seres humanos es de extrema importancia cuando llegue el momento de enviar misiones con tripulación a Marte, por no hablar de posibles colonos.

Las diferencias entre Marte y la Tierra son cruciales para la existencia de la vida como la conocemos. Por ejemplo, la presión atmosférica en Marte es una pequeña fracción de lo que es aquí en la Tierra, un promedio de 7,5 milibares en Marte a diferencia de los 1000 que tenemos aquí en la Tierra. La temperatura media de la superficie es también más baja en Marte, ubicándose en unos frígidos -63 °C en comparación con la tierra con 14 °C.

Y mientras que la duración de un día marciano es aproximadamente igual que en la Tierra (24 horas 37 minutos), la duración de un año marciano es significativamente más largo (687 días). Por encima de eso, la gravedad en la superficie de Marte es mucho menor de lo que es aquí en la Tierra, un 62% más bajo para ser precisos. Una persona que pesa 100 kg en la Tierra sólo pesaría 38 kg en Marte.

Esta diferencia en la gravedad superficial se debe a una serie de factores como la masa, densidad y radio siendo el principal. A pesar de que Marte tiene casi la misma superficie terrestre que la Tierra, tiene sólo la mitad del diámetro y menos densidad que la Tierra, que posee aproximadamente el 15% del volumen de la Tierra y el 11% de su masa.

Los científicos han calculado la gravedad de Marte basándose en la Teoría de la Gravitación Universal de Newton, que establece que la fuerza gravitatoria ejercida por un objeto es proporcional a su masa. Cuando se aplica a un cuerpo esférico como un planeta con una masa dada, la gravedad superficial será aproximadamente inversamente proporcional al cuadrado de su radio. Cuando se aplica a un cuerpo esférico con una densidad media dada, será aproximadamente proporcional a su radio.

Estas proporcionalidades pueden expresarse mediante la fórmula g = m/r2, donde g es la gravedad superficial de Marte (expresada como un múltiplo de la Tierra, que es 9,8 m / s²), m es su masa, expresada como un múltiplo de la Masa de la Tierra (5.976 · 1024 kg)  y r su radio, expresado como un múltiplo del radio (medio) de la Tierra (6.371 km).

Mapa de modelo de gravedad del planeta Marte elaborado en el 2011

Por ejemplo, Marte tiene una masa de 6.4171 x 1023 kg, que es 0,107 veces la masa de la Tierra. También tiene un radio medio de 3,389.5 km, que es 0,532 radios la Tierra. Por lo tanto, la gravedad superficial de Marte puede expresarse matemáticamente como: 0,107 / 0,532², de la cual obtendremos el valor de 0,376. Basado en la gravedad superficial de la Tierra, esto resulta en una aceleración de 3.711 metros por segundo cuadrado.

En la actualidad, se desconoce qué efectos a largo plazo se tendría en el cuerpo humano con la exposición a esta cantidad de gravedad. Sin embargo, la investigación en curso sobre los efectos de la microgravedad en los astronautas ha demostrado que tiene un efecto perjudicial sobre la salud, que incluye pérdida de masa muscular, densidad ósea, función de órganos e incluso la vista.

Comprender la gravedad de Marte y su efecto sobre los seres terrestres es un primer paso importante si queremos enviar astronautas, exploradores e incluso colonos allí algún día. Básicamente, los efectos de la exposición a largo plazo a la gravedad que es poco más de un tercio de la normal de la Tierra será un aspecto clave de cualquier plan para las próximas misiones tripuladas o los esfuerzos de colonización.

Por ejemplo, los proyectos multitudinarios como Mars One hacen concesiones para la probabilidad de deterioro muscular y osteoporosis para sus participantes. Citando un estudio reciente de los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS), reconocen que las duraciones de la misión que van desde los 4-6 meses muestran una pérdida máxima de un 30% de rendimiento muscular y una pérdida máxima del 15% de masa muscular.

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