Un reciente estudio revela que el calor solar es la causa más probable de las grandes tormentas de polvo en Marte
San Joaquín de Flores, 6 de julio de 2022
Últimamente, un equipo de investigadores de la Universidad de Houston publicó un estudio sobre la climatología en el planeta rojo. En él prueban que hay desequilibrios energéticos, según las estaciones, en la cantidad de energía solar absorbida y liberada por Marte, lo que es la causa más probable de las fuertes tormentas marcianas de polvo.
Presupuesto de energía radiante
El presupuesto de energía radiante es el valor de la energía solar que un planeta recibe del Sol y que luego libera como calor, es una medida atmosférica fundamental.
Basado en observaciones de varias misiones: Mars Global Surveyor, la misión InSight de NASA y el rover Curiosity del Mars Science Laboratory, un equipo de científicos proporcionó un estudio global del clima en Marte. En él revelan fuertes variaciones estacionales, y entre diurnas y nocturnas, del poder calórico emitido por Marte.
Imagen de tormentas de polvo marcianas, tomada el 30 de noviembre de 2010 por el Mars Color Imager del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS
La temperatura en la superficie marciana depende de la latitud y presenta altas variaciones dependiendo de la estación climatológica y de la posición en cuanto a si se está a pleno sol o a la sombra. La media superficial es de unos -55°C. La variación diurna es muy elevada debido a su tenue atmósfera. Las máximas diurnas, en el Ecuador y en verano, pueden alcanzar los 20°C, mientras que las mínimas nocturnas pueden llegar a -80 °C., incluso puede suceder que, a pleno sol, se llegue a esa marca superior mientras que, a la sombra de una roca, por ejemplo, descienda hasta -50ºC.
Principio de conservación de la energía
Según el principio físico de conservación de la energía, el presupuesto de radiación representa el cómputo del equilibrio entre la radiación entrante en un planeta (casi totalmente radiación solar), y la radiación saliente: en una parte radiación solar reflejada y, en otra, radiación emitida desde la superficie del planeta, incluyendo su atmósfera (si la tuviera).
El principio de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía, en cualquier sistema físico aislado, permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía pueda transformarse en otra cosa (como la radiación solar en calor emitido).
La valoración de un sistema que esté muy desequilibrado puede causar que la temperatura de la atmósfera planetaria aumente o disminuya y eventualmente afecte a su medioambiente.
Gráfico presupuesto de energía radiante en la Tierra
Credir: NASA / Goddard Space Flight Center
El estudio realizado por los científicos indica que hay desequilibrios energéticos estacionales en la cantidad de energía solar absorbida y liberada por Marte, lo que es la causa más probable de las tormentas de polvo y podría explicar cómo se desarrolla el clima y la atmósfera en el planeta. Las conclusiones de la investigación podrían desempeñar un papel importante en la comprensión del clima y de la atmósfera marciana.
«Uno de los hallazgos más interesantes es que el exceso de energía (más energía absorbida que producida) podría ser uno de los mecanismos generadores de tormentas de polvo en Marte», dijo Ellen Creecy, autora principal del estudio publicado y estudiante de doctorado de la Universidad de Houston (Texas).
Explorando Marte
En la investigación publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, el equipo de científicos utilizó observaciones de varios satélites marcianos, módulos de aterrizaje y los rovers que hay allí trabajando sobre la superficie roja, para estimar la energía emitida por Marte a nivel global en función de la temporada en desarrollo, incluidos los períodos en los que hubiera una tormenta global de polvo. Descubrieron que existe un fuerte desequilibrio energético de, aproximadamente, un 15,3 % entre las estaciones de Marte, mucho mayor de lo que sucede en la Tierra (0,4 %), o en Titán, una luna de Saturno, (2,9 %).
También concluyeron que durante la tormenta de polvo que rodeó a Marte en 2001, la potencia emitida promedio global disminuyó en un 22 % durante el día, pero aumentó en un 29 % durante la noche.
Tormenta de polvo en Marte tomada desde el Curiosity Rover en Junio de 2018 desde dentro del cráter Gale.
Credit: NASA
«Nuestros resultados muestran fuertes desequilibrios energéticos y sugieren que los modelos numéricos actuales deben revisarse, ya que generalmente asumen que la energía radiante de Marte está equilibrada entre sus estaciones climáticas», dijo el Dr. Germán Martínez, científico del personal de la USRA en el Lunar and Planetary Institute (LPI) y coautor del artículo. “Nuestros resultados destacan la conexión entre las tormentas de polvo y los desequilibrios energéticos, por lo tanto, pueden proporcionar nuevos datos sobre la generación de tormentas de polvo en Marte”.
Estaciones climatológicas en Marte
Al igual que en la Tierra, el Ecuador marciano está inclinado respecto al plano de su órbita alrededor del Sol, en un ángulo de 25,19º (la Tierra 23,5º), lo cual genera en el planeta rojo las estaciones climatológicas como en la Tierra.
En junio de 2018, las tormentas globales de polvo que se generaron en el planeta rojo se hicieron tan severas que oscurecieron la mayor parte de la superficie de Marte, lo que provocó que NASA perdiera todo contacto con el rover Opportunity, que llevaba activo en el planeta desde el 25 de enero de 2004, por quedar completamente cubierto de polvo y no poder recibir energía solar alguna. Comprender estas tormentas, y cuáles son los factores que las causan, es fundamental para garantizar que las misiones robóticas alimentadas por energía solar continúen operando allí y que las futuras misiones tripuladas puedan permanecer con plena seguridad. Concretamente, los científicos buscan los cambios estacionales (es decir, cambios en la energía solar absorbida y aumentos de temperatura) que puedan desencadenar estas fuertes tormentas de polvo.
Estaciones marcianas
| Estación | |||
| hemisferio Norte | hemisferio Sur | Días en Marte | Días en la Tierra |
| primavera | otoño | 199 | 92,9 |
| verano | invierno | 183 | 93,6 |
| otoño | primavera | 147 | 89,7 |
| invierno | verano | 158 | 89,1 |
Credit: Licencia Creative Commons Atribución
Marte es conocido por sus tormentas de polvo estacionales que, a veces, pueden crecer hasta abarcar todo el planeta. Los resultados de este estudio tienen el potencial de mejorar la comprensión actual del clima marciano y sus circulaciones atmosféricas, lo cual es importante para la futura exploración humana de Marte y quizás podría también predecir los problemas climáticos propios de la Tierra.
José María Moreno Ibáñez
AC/19.52
Referencias:
