Cómo #ExoMars TGO captura los cambios estacionales en Marte
La primavera en Marte es más que un simple cambio de calendario. Este es un cambio físico. El planeta se despierta y el polvo se asienta de maneras que crean un paisaje completamente nuevo antes del pico de calor del verano.
El ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) lo está monitoreando de cerca.
La misión de la asociación NASA-ESA ha publicado dos imágenes sorprendentes que resaltan este cambio estacional. Estas son más que bonitas imágenes de un mundo polvoriento. Estos demuestran la naturaleza dinámica de la respuesta de la superficie marciana al aumento de la intensidad solar. Estacionado en órbita alta, el orbitador puede captar detalles que los telescopios terrestres a 140 millones de millas de distancia simplemente no pueden resolver.
¿Por qué es esto importante? Marte es el vecino más cercano de la Tierra, pero es un claro recordatorio de lo que sucede cuando un planeta pierde su campo magnético protector y su espesa atmósfera. La observación de estos cambios estacionales ayuda a los científicos a comprender la dinámica atmosférica, las causas de las tormentas de polvo y cómo los materiales volátiles, como el hielo de agua, interactúan con la superficie.
Las cámaras de TGO ofrecen una visión panorámica de estos procesos. Las nuevas imágenes revelan cambios sutiles en el albedo (brillo de la superficie). La aplicación de polvo ligero revela áreas oscuras y la aplicación de polvo revela áreas más claras. Es una danza en cámara lenta de erosión y deposición.
Una imagen muestra el suelo de un cráter, donde la escarcha estacional se ha sublimado, revelando material oscuro debajo. El otro resalta un campo de dunas donde los patrones del viento han cambiado y la forma de las crestas de arena ha cambiado. Estos cambios ocurren en semanas, no en años.
“Marte no es estático. Respira, se mueve y cambia con las estaciones.”
Los datos del TGO son cruciales para futuras misiones. Si queremos aterrizar en Marte, necesitamos saber cuándo podrían llegar las tormentas de polvo, cómo cambia la atmósfera en diferentes altitudes y dónde es probable que se forme hielo de agua. Estas imágenes de primavera son parte del rompecabezas.
Los espectrómetros del orbitador también analizan trazas de gases en la atmósfera, como el metano. Aunque las imágenes muestran cambios en la superficie, la carga útil científica busca signos de actividad debajo de la superficie. Si se demuestra que el metano es de origen biológico o geológico, puede indicar la existencia de vida o geología activa. Pero esa es otra historia.
Hasta ahora, estas imágenes demuestran el poder de las observaciones orbitales. Nos recuerdan que incluso el mundo aparentemente sin vida está lleno de cambios. La primavera en Marte es real, está sucediendo ahora y está capturada por una máquina que construimos y enviamos a través del vacío.
La próxima vez que mires una fotografía de Marte, recuerda que no se trata de una instantánea de una época pasada. Este es un evento actual. Un planeta que cambia y cambia constantemente. Tuvimos suerte de verlo suceder.
Esta vista captura la ubicación de las dunas de arena cerca del polo norte de Marte. En inviernos severos, se acumula una fina capa de hielo de dióxido de carbono en la superficie marciana. Ni siquiera en primavera el hielo se derrite. Sublime. Es decir, el estado sólido del 気体 salta directamente.
Este proceso ocurre en un orden extraño. La sublimación comienza de abajo hacia arriba. El gas queda atrapado entre la arena y la corteza de hielo restante. Finalmente el hielo se rompió. El gas atrapado será liberado.
Mecanismo de sublimación
En la Tierra, se espera que el hielo se derrita y se convierta en agua antes de convertirse en vapor de agua. Marte es diferente. La atmósfera es tan fina que no puede existir agua líquida durante largos períodos de tiempo. El dióxido de carbono se comporta de manera diferente. Se deposita directamente en forma de escarcha. Después de eso, vuelve a convertirse en gas en lugar de convertirse en líquido.
Lo más importante aquí es la dirección del calor. La luz del sol penetra a través del hielo translúcido. Calienta la arena debajo. La arena primero calienta el fondo del hielo. Esto inicia la sublimación desde abajo.
El gas queda atrapado entre la arena y el hielo hasta que la presión rompe el hielo.
Este proceso ascendente no es intuitivo. Generalmente pensamos en el hielo derritiéndose de arriba a abajo. En Marte, sin embargo, la fuente de calor es la arena. El gas no tiene otra dirección que la de arriba. Empuja el hielo desde abajo.
Presión y liberación repentina
El gas se acumula en los espacios entre los granos de arena y la capa de hielo. Es como un globo que se infla bajo una sábana. El hielo actúa como cobertura. Mantiene la presión.
Si la presión es demasiado alta, el hielo se rompe. Está roto. El gas se acaba rápidamente. Esta liberación crea cambios visibles en la superficie. El resultado son puntos negros visibles. Indican la ubicación de los avances de gas.
Las pistas siguen el camino de menor resistencia. Muestran la dirección del flujo de gas. Esta no es sólo una escena estática. Este es un proceso dinámico. Esto sucede todos los años. Da forma al paisaje marciano.
Por qué esto es importante
Comprender este proceso ayudará a mapear Marte. Explicamos los cambios estacionales en el albedo. Las manchas negras absorben más calor. Afectan las temperaturas locales. Esto afecta el movimiento del polvo. Estos efectos térmicos locales pueden provocar tormentas de arena.
También nos habla del ambiente. La cantidad de hielo de dióxido de carbono varía. Esto depende de la temperatura y la presión. Al estudiar estas grietas obtenemos información sobre la densidad de la atmósfera. Ayuda a mejorar los modelos climáticos.
Este proceso es fácil en teoría. El proceso de implementación es complejo. El hielo se rompió. Se escapa gas. La superficie cambia. Este ciclo se repite. Nos recuerda que Marte todavía está vivo. No tiene nada que ver con la biología. Pero depende del clima. Y física. Y el tiempo.
Las dunas se están moviendo. El hielo está retrocediendo. El gas encuentra su salida. El panorama está evolucionando. despacio. invisible. Entonces, de repente. Primavera en Marte, todo sucedió en un abrir y cerrar de ojos.
La escena pasa a un cráter sin nombre. Su interior está lleno de una sustancia visiblemente arrugada. Tiene una textura que te da una sensación de fluidez. Puede haber una mezcla de rocas, hielo, escarcha y otros restos del suelo debajo, pero no se asentaron en su lugar. Se movió.
Hay pistas dentro de las capas. Los estratos paralelos sugieren un proceso que ocurre en etapas. Los materiales no llegan todos a la vez. Goteó, se asentó y luego tal vez volvió a cambiar.
Para aquellos que se preguntan sobre la posibilidad de vida o simple actividad geológica, esto es lo realmente interesante: estos volátiles aún pueden quedar atrapados en su interior. El hielo de agua podría esconderse en la oscuridad, conservarse en las sombras de ese cráter a la espera de ser explorado.
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