Que son las 3 pulsaciones de luz que emite cada noche la atmosfera marciana
Exactamente tres veces cada noche, el cielo nocturno de Marte cambia repentinamente.
Vastas areas del cielo marciano emiten a diario, solamente en tres ocasiones, pulsaciones en luz ultravioleta. Este fenomeno solo ocurre en el otoño y la primavera del planeta.
Los pulsos de luz fueron captados por la sonda espacial MAVEN de la NASA y revelan patrones complejos en la circulacion de gases de la atmosfera marciana.
“El brillo ultravioleta proviene en su mayor parte de una altitud de unos 70 kilometros y el punto mas brillante tiene unos 1.000 km de diametro. Es tan brillante en el ultravioleta como la aurora boreal de la Tierra”, señalo Zac Milby, investigador del Laboratorio de Fisica Atmosferica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado, Boulder, Colorado.
Milby es uno de los autores del nuevo estudio sobre las pulsaciones ultravioletas publicado en la revista Journal of Geophysical Research, Space Physics.
Movimientos atmosfericos
La luz ultravioleta es invisible para el ojo humano pero detectable por instrumentos especializados, como el espectrografo de imagenes ultravioletas, Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS), a bordo de la sonda MAVEN.
“Las imagenes de MAVEN ofrecen nuestras primeras percepciones globales de movimientos atmosfericos en la atmosfera intermedia de Marte, una region critica donde las corrientes de aire transportan gases entre las capas mas bajas y mas altas”, afirmo Nick Schneider, tambien del LASP y autor principal del estudio.
Las pulsaciones revelan que la atmosfera media de Marte esta influenciada por el patron diario de calentamiento solar y las perturbaciones de la topografia de las enormes montañas volcanicas de Marte.
“Normalmente no podemos ‘ver’ lo que ocurre a 50 o 70 kilometros de altura, no vemos nubes que nos permitan estudiar como se mueve la atmosfera y esta es tan tenue y fina que no podemos estudiarla. Sin embargo, esta emision de luminiscencia ultravioleta permite ver esas capas finas y entender como se mueve la atmosfera en esos niveles tan altos“, explico a BBC Mundo Ricardo Hueso Alonso, quien no participo en este estudio pero tambien investiga la atmosfera de Marte.
Hueso Alonso, profesor del departamento de fisica de la Universidad del Pais Vasco, en España, es parte del equipo del instrumento Visual Monitoring Camera (VMC) de Mars Express, la mision europea que orbita el planeta rojo desde 2003.
Y tambien forma parte del equipo de la estacion meteorologica MEDA de la mision Mars 2020 lanzada el pasado 30 de julio y que aterrizara en Marte el 18 de febrero del 2021.
Como se producen las pulsaciones
El aumento del brillo ocurre en sitios en los que vientos verticales transportan los gases hacia regiones de mayor densidad, acelerando las reacciones quimicas que crean monoxido de nitrogeno u oxido nitrico y potencian el brillo ultravioleta.
“En Marte el aire esta formado sobre todo por dioxido de carbono (CO2) y nitrogeno (N2). La luz del Sol ultravioleta es capaz de romper estas moleculas en la atmosfera superior del planeta a 70-80 km de altura”, señalo el profesor Hueso Alonso.
“Los fragmentos dejados incluyen atomos de oxigeno (O) y de nitrogeno (N) que pueden volver a unirse formando una molecula NO (monoxido de nitrogeno) que poco despues de formarse emite luz ultravioleta“.
“Como estos atomos estan a mucha altura y hay poca presion atmosferica no es facil que se encuentren, pero en el lado nocturno del planeta las temperaturas mas frias hacen que los atomos liberados de dia bajen a capas mas profundas donde aumenta la presion del aire y los atomos estan mas cerca. Cuando se encuentran estos atomos libres se forma la luz ultravioleta detectada por MAVEN”.
El cientifico señalo que tambien se ha encontrado luminiscencia de monoxido de nitrogeno en otros planetas, como Venus.
Y es un fenomeno que ocurre tambien en la atmosfera terrestre.
“Caracterizando fenomenos parecidos en diferentes planetas podemos conocer mejor que aspectos concretos determinan las diferencias que vemos en cada uno de estos planetas”, agrego Hueso Alonso.
¿Por que solo tres pulsaciones cada noche?
“Esta es la pregunta mas dificil y por lo tanto la mas interesante”, señalo el profesor Hueso Alondo.
Los investigadores de la atmosfera de Marte sabian desde hace decadas que se iba a encontrar luminiscencia de monoxido de nitrogeno y desde hace tiempo los modelos atmosfericos predecian mas o menos las caracteristicas que podia tener esta luz, señalo el cientifico.
“Pero no se habia predicho la existencia de tres pulsaciones de luz cada noche. La presencia de tres pulsos esta relacionada con como la atmosfera sube o baja siguiendo patrones formados por ondas atmosfericas”.
“Podemos visualizar estas ondas atmosfericas como las olas en el mar que suben y bajan en altamar sin desplazar un barco. Como son esas ondas depende de lo que hay por debajo. (Por ejemplo en el mar las olas se comportan de manera muy diferente al llegar a la costa)”.
“Las ondas atmosfericas en Marte a 70 km de altura, donde se ve la luz ultravioleta del monoxido de nitrogeno, tambien dependen de lo que ocurre por debajo y de la presencia de terrenos altos o bajos”.
El investigador señalo que los modelos atmosfericos actuales no son capaces de explicar por que se detectan solo tres pulsaciones.
Observaciones futuras
El resplandor nocturno marciano fue observado por primera vez por el instrumento SPICAM en la nave Mars Express de la Agencia Espacial Europea.
Sin embargo, si bien SPICAM es capaz de obtener espectros muy precisos, solo MAVEN, una mision mas moderna, tiene instrumentos diseñados para obtener imagenes en ultravioleta.
Los cientificos planean ahora observar las pulsaciones desde otros angulos.
La nueva perspectiva permitira comprender los vientos verticales y los cambios de estaciones con mas precision.
Solo instrumentos como los de la sonda MAVEN podran captar mas imagenes del resplandor.
Los astronautas que tal vez lleguen algun dia al planeta rojo no podran disfrutar del espectaculo de las pulsaciones ultravioletas.
“Desafortunadamente, la composicion de la atmosfera de Marte significa que estos puntos brillantes no emiten luz en longitudes de onda visibles que permitan ser vistos por los futuros astronautas de Marte“, señalo Zac Milby.
“Lastima: las manchas brillantes se intensificarian cada noche despues de la puesta del sol, y se extenderian por el cielo a 300 kilometros por hora”.
Haz clic para ver una animacion de la NASA sobre las pulsaciones ultravioletas.
Ahora puedes recibir notificaciones de BBC Mundo. Descarga la nueva version de nuestra app y activalas para no perderte nuestro mejor contenido.
