Tendencias Científicas
Impresión artística del ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA que detecta el brillo verde del oxígeno en la atmósfera marciana. Esta emisión, detectada en el lado de día de Marte, es similar al resplandor nocturno que se ve alrededor de la atmósfera terrestre desde el espacio. Crédito: Agencia Espacial Europea
El ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), la misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Rusa (Roscosmos), ha detectado oxígeno verde brillante en la atmósfera de Marte.
Es la primera vez que esta emisión de oxígeno verde se ha visto en un planeta que no es la Tierra. Los resultados se publican en la revista Nature Astronomy.
Como el oxígeno es abundante en la atmósfera terrestre, se puede observar un fenómeno similar desde la Estación Espacial Internacional: es el mismo efecto que le da a las auroras su tono verde.
Una aurora se produce cuando una eyección de partículas solares cargadas choca con la magnetosfera de la Tierra. Estas radiaciones solares se desplazan entonces a lo largo de la esfera terrestre.
En determinado momento, esas radiaciones solares se dispersan en forma de radiaciones electromagnéticas sobre la ionosfera terrestre, creando espectaculares efectos visuales.
Esos efectos visuales de producen porque dentro de las radiaciones solares hay distintos gases, como el oxígeno o el nitrógeno, que se vuelven predominantes dependiendo de la altitud del fenómeno.
Auroras verdes
El nitrógeno predomina en nuestra atmósfera, pero en las altitudes donde se generan las auroras (entre 100Km y 500Km de altitud), el oxígeno se vuelve dominante.
Cuando las partículas solares chocan con el oxígeno de nuestra atmósfera, se producen dos colores: el rojo y el verde. Dependiendo de la intensidad de las partículas solares, la aurora se muestra entonces roja o verde.
También fuera de la Tierra
Las auroras no son exclusivas de la Tierra: si otro planeta tiene atmósfera y un campo magnético, lo más probable es que tenga también auroras. Y se han visto en Júpiter y Saturno.
Marte, sin embargo, perdió su campo magnético global hace miles de millones de años y ahora solo tiene campos magnéticos remanentes. Sin embargo, ha manifestado auroras boreales de un azul profundo.
Los científicos habían pronosticado hace tiempo que el resplandor verde de las auroras terrestres también ocurriría en Marte. Solo ahora se ha podido confirmar el fenómeno.
Captación
Los investigadores pusieron el TGO en un modo de observación especial y apuntaron sus instrumentos directamente hacia Marte.
Según los datos recopilados entre abril y diciembre del año pasado, encontraron evidencia del brillo verde del oxígeno en todas las altitudes que van desde 20 a 400 kilómetros, con el verde más intenso a 80 kilómetros.
"Modelamos esta emisión y vimos a los átomos de oxígeno resultantes brillando tanto en luz visible como ultravioleta", explica Jean-Claude Gérard, de la Universidad de Lieja, Bélgica, en un comunicado de la ESA.
"Las observaciones en Marte están de acuerdo con los modelos teóricos anteriores, pero no con el brillo real que hemos visto alrededor de la Tierra, donde la emisión visible es mucho más débil", añade Gérard.
"Esto sugiere que tenemos más que aprender sobre cómo se comportan los átomos de oxígeno, lo cual es muy importante para nuestra comprensión de la física atómica y cuántica".
Esta comprensión es clave para caracterizar atmósferas planetarias y fenómenos relacionados, como las auroras.
Es la primera vez que esta emisión de oxígeno verde se ha visto en un planeta que no es la Tierra. Los resultados se publican en la revista Nature Astronomy.
Como el oxígeno es abundante en la atmósfera terrestre, se puede observar un fenómeno similar desde la Estación Espacial Internacional: es el mismo efecto que le da a las auroras su tono verde.
Una aurora se produce cuando una eyección de partículas solares cargadas choca con la magnetosfera de la Tierra. Estas radiaciones solares se desplazan entonces a lo largo de la esfera terrestre.
En determinado momento, esas radiaciones solares se dispersan en forma de radiaciones electromagnéticas sobre la ionosfera terrestre, creando espectaculares efectos visuales.
Esos efectos visuales de producen porque dentro de las radiaciones solares hay distintos gases, como el oxígeno o el nitrógeno, que se vuelven predominantes dependiendo de la altitud del fenómeno.
Auroras verdes
El nitrógeno predomina en nuestra atmósfera, pero en las altitudes donde se generan las auroras (entre 100Km y 500Km de altitud), el oxígeno se vuelve dominante.
Cuando las partículas solares chocan con el oxígeno de nuestra atmósfera, se producen dos colores: el rojo y el verde. Dependiendo de la intensidad de las partículas solares, la aurora se muestra entonces roja o verde.
También fuera de la Tierra
Las auroras no son exclusivas de la Tierra: si otro planeta tiene atmósfera y un campo magnético, lo más probable es que tenga también auroras. Y se han visto en Júpiter y Saturno.
Marte, sin embargo, perdió su campo magnético global hace miles de millones de años y ahora solo tiene campos magnéticos remanentes. Sin embargo, ha manifestado auroras boreales de un azul profundo.
Los científicos habían pronosticado hace tiempo que el resplandor verde de las auroras terrestres también ocurriría en Marte. Solo ahora se ha podido confirmar el fenómeno.
Captación
Los investigadores pusieron el TGO en un modo de observación especial y apuntaron sus instrumentos directamente hacia Marte.
Según los datos recopilados entre abril y diciembre del año pasado, encontraron evidencia del brillo verde del oxígeno en todas las altitudes que van desde 20 a 400 kilómetros, con el verde más intenso a 80 kilómetros.
"Modelamos esta emisión y vimos a los átomos de oxígeno resultantes brillando tanto en luz visible como ultravioleta", explica Jean-Claude Gérard, de la Universidad de Lieja, Bélgica, en un comunicado de la ESA.
"Las observaciones en Marte están de acuerdo con los modelos teóricos anteriores, pero no con el brillo real que hemos visto alrededor de la Tierra, donde la emisión visible es mucho más débil", añade Gérard.
"Esto sugiere que tenemos más que aprender sobre cómo se comportan los átomos de oxígeno, lo cual es muy importante para nuestra comprensión de la física atómica y cuántica".
Esta comprensión es clave para caracterizar atmósferas planetarias y fenómenos relacionados, como las auroras.
Mejor comprensión
Al descifrar la estructura y el comportamiento de esta capa verde brillante de la atmósfera de Marte, los científicos pueden obtener información sobre un rango de altitud que ha permanecido en gran parte inexplorado y controlar cómo cambia a medida que varía la actividad del Sol y Marte viaja a lo largo de su órbita alrededor de nuestra estrella.
El descubrimiento podría ser útil también para futuras misiones a Marte. Por ejemplo, estudiar la atmósfera marciana podría contarnos sobre la densidad atmosférica y cómo podría interactuar con satélites y dispositivos de aterrizaje.
Estudiar el brillo de las atmósferas planetarias puede por último proporcionar una gran cantidad de información sobre la composición y la dinámica de una atmósfera, y revelar cómo la energía es depositada tanto por la luz del Sol como por el viento solar, la corriente de partículas cargadas que emanan de nuestra estrella.
Al descifrar la estructura y el comportamiento de esta capa verde brillante de la atmósfera de Marte, los científicos pueden obtener información sobre un rango de altitud que ha permanecido en gran parte inexplorado y controlar cómo cambia a medida que varía la actividad del Sol y Marte viaja a lo largo de su órbita alrededor de nuestra estrella.
El descubrimiento podría ser útil también para futuras misiones a Marte. Por ejemplo, estudiar la atmósfera marciana podría contarnos sobre la densidad atmosférica y cómo podría interactuar con satélites y dispositivos de aterrizaje.
Estudiar el brillo de las atmósferas planetarias puede por último proporcionar una gran cantidad de información sobre la composición y la dinámica de una atmósfera, y revelar cómo la energía es depositada tanto por la luz del Sol como por el viento solar, la corriente de partículas cargadas que emanan de nuestra estrella.
Referencia
Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations. J.-C. Gérard et al. Nature Astronomy (2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-020-1123-2
Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations. J.-C. Gérard et al. Nature Astronomy (2020). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-020-1123-2
Inicio
Enviar a un amigo
Versión para imprimir
Compartir
El campo magnético de la Tierra está disparado
CIENCIA ON LINE