Marte con el penacho emergiendo en el limbo. Fuente: UPV/EHU.
Unos penachos nubosos detectados sobre la superficie de Marte están causando sorpresa entre los científicos que estudian la atmósfera del Planeta Rojo, informa la Agencia Espacial Europea (ESA).
En dos ocasiones distintas, durante los meses de marzo y abril de 2012, astrónomos aficionados informaron del avistamiento de estas formaciones, que superaron una altura de 250 kilómetros. Hasta entonces, diversas naves espaciales en órbita marciana habían observado finas capas de nubes en la atmósfera del Planeta Rojo, pero solo con una altura máxima de 100 km.
“A alrededor de 250 kilómetros, la división entre la atmósfera y espacio exterior es muy fina, así que los penachos detectados son extremadamente inesperados”, explica Agustín Sanchez-Lavega, investigador de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y director de un estudio sobre estas nubes que publica la revista Nature. La extraña formación apareció en la región marciana de Terra Cimmeria, en las latitudes medias del hemisferio Sur.
Cómo se forman otros penachos nubosos
En general, y según se explica en la web de la UPV/EHU, los penachos nubosos de Marte se forman porque, en la tenue, fría y seca atmósfera de este planeta, los vientos arrastran y elevan el polvo desde la superficie hasta los 50 kilómetros de altura.
En su seno se forman delgadas nubes de cristalitos de hielo y dióxido de carbono, el principal componente de la atmósfera marciana, que en ocasiones alcanzan, como máximo, alturas de unos 100 km, esto es, una altura mucho menor que la del penacho nuboso registrado en 2012.
En dos ocasiones distintas, durante los meses de marzo y abril de 2012, astrónomos aficionados informaron del avistamiento de estas formaciones, que superaron una altura de 250 kilómetros. Hasta entonces, diversas naves espaciales en órbita marciana habían observado finas capas de nubes en la atmósfera del Planeta Rojo, pero solo con una altura máxima de 100 km.
“A alrededor de 250 kilómetros, la división entre la atmósfera y espacio exterior es muy fina, así que los penachos detectados son extremadamente inesperados”, explica Agustín Sanchez-Lavega, investigador de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y director de un estudio sobre estas nubes que publica la revista Nature. La extraña formación apareció en la región marciana de Terra Cimmeria, en las latitudes medias del hemisferio Sur.
Cómo se forman otros penachos nubosos
En general, y según se explica en la web de la UPV/EHU, los penachos nubosos de Marte se forman porque, en la tenue, fría y seca atmósfera de este planeta, los vientos arrastran y elevan el polvo desde la superficie hasta los 50 kilómetros de altura.
En su seno se forman delgadas nubes de cristalitos de hielo y dióxido de carbono, el principal componente de la atmósfera marciana, que en ocasiones alcanzan, como máximo, alturas de unos 100 km, esto es, una altura mucho menor que la del penacho nuboso registrado en 2012.
Análisis de la nube más alta
Los investigadores de la Universidad del País Vasco y sus colaboradores han analizado este último a partir de una selección de las mejores imágenes, y han desarrollado un modelo geométrico para explicar su visibilidad.
En su estudio comprobaron que el penacho, de unos 500 kilómetros de extensión horizontal, alcanzó los días 20 y 21 de marzo una altura excepcional, de entre 200 y 250 km sobre la superficie de Marte. El equipo investigador también pudo determinar su brillo en diferentes longitudes de onda.
Paralelamente, buscando en el archivo de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble, encontraron imágenes de mayo de 1997 en las que se observa la presencia de un penacho semejante al estudiado, en latitudes ecuatoriales.
En este caso, no pudieron determinar su altura con precisión, pero sí medir con más detalle su reflectividad, lo cual ha servido para indagar en la naturaleza del fenómeno.
Interpretaciones plausibles, pero no definitivas
A partir de todas estas informaciones, los científicos han explorado dos posibles escenarios de interpretación de este fenómeno: podría tratarse bien de una nube, bien de una emisión auroral, indica Sánchez-Lavega.
Es decir, podría, por un lado, tratarse de una inusual nube, que, de acuerdo con su brillo, estaría formada por cristalitos de 0,1 micras de tamaño (una diezmilésima de milímetro).
Sin embargo, para que se pudieran formar cristalitos de agua a 200 kilómetros de altura, la temperatura debería caer más de 50 grados (100 grados si fueran de dióxido de carbono) respecto a lo que predicen los modelos actuales de Marte.
Otra posibilidad sería que el penacho fuera producido por una emisión luminosa, tipo aurora, ya que en la región de Cimmeria existe una intensa anomalía magnética que podría canalizar las partículas cargadas provenientes del exterior y excitar la emisión.
Pero esto implicaría una emisión unas 1.000 veces más potente que la de las auroras terrestres, lo que es inviable. "Ambas hipótesis, aun siendo las más plausibles, parecen imposibles por cuanto desafían nuestro conocimiento actual de la atmósfera marciana", señala Sánchez-Lavega.
Dado el riesgo que la presencia de estos impredecibles altos penachos podría entrañar en futuras misiones en baja órbita o en entrada al planeta, se proseguirá su búsqueda y estudio con observaciones desde Tierra y desde las naves en órbita.
Los investigadores de la Universidad del País Vasco y sus colaboradores han analizado este último a partir de una selección de las mejores imágenes, y han desarrollado un modelo geométrico para explicar su visibilidad.
En su estudio comprobaron que el penacho, de unos 500 kilómetros de extensión horizontal, alcanzó los días 20 y 21 de marzo una altura excepcional, de entre 200 y 250 km sobre la superficie de Marte. El equipo investigador también pudo determinar su brillo en diferentes longitudes de onda.
Paralelamente, buscando en el archivo de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble, encontraron imágenes de mayo de 1997 en las que se observa la presencia de un penacho semejante al estudiado, en latitudes ecuatoriales.
En este caso, no pudieron determinar su altura con precisión, pero sí medir con más detalle su reflectividad, lo cual ha servido para indagar en la naturaleza del fenómeno.
Interpretaciones plausibles, pero no definitivas
A partir de todas estas informaciones, los científicos han explorado dos posibles escenarios de interpretación de este fenómeno: podría tratarse bien de una nube, bien de una emisión auroral, indica Sánchez-Lavega.
Es decir, podría, por un lado, tratarse de una inusual nube, que, de acuerdo con su brillo, estaría formada por cristalitos de 0,1 micras de tamaño (una diezmilésima de milímetro).
Sin embargo, para que se pudieran formar cristalitos de agua a 200 kilómetros de altura, la temperatura debería caer más de 50 grados (100 grados si fueran de dióxido de carbono) respecto a lo que predicen los modelos actuales de Marte.
Otra posibilidad sería que el penacho fuera producido por una emisión luminosa, tipo aurora, ya que en la región de Cimmeria existe una intensa anomalía magnética que podría canalizar las partículas cargadas provenientes del exterior y excitar la emisión.
Pero esto implicaría una emisión unas 1.000 veces más potente que la de las auroras terrestres, lo que es inviable. "Ambas hipótesis, aun siendo las más plausibles, parecen imposibles por cuanto desafían nuestro conocimiento actual de la atmósfera marciana", señala Sánchez-Lavega.
Dado el riesgo que la presencia de estos impredecibles altos penachos podría entrañar en futuras misiones en baja órbita o en entrada al planeta, se proseguirá su búsqueda y estudio con observaciones desde Tierra y desde las naves en órbita.
Referencia bibliográfica:
A. Sánchez-Lavega, A. García Muñoz, E. García-Melendo, S. Pérez-Hoyos, J. M. Gómez-Forrellad, C. Pellier, M. Delcroix, M. A. López-Valverde, F. González-Galindo, W. Jaeschke, D. Parker, J. Phillips, D. Peach. An extremely high-altitude plume seen at Mars’ morning terminator. Nature (2015). DOI: 10.1038/nature14162.
A. Sánchez-Lavega, A. García Muñoz, E. García-Melendo, S. Pérez-Hoyos, J. M. Gómez-Forrellad, C. Pellier, M. Delcroix, M. A. López-Valverde, F. González-Galindo, W. Jaeschke, D. Parker, J. Phillips, D. Peach. An extremely high-altitude plume seen at Mars’ morning terminator. Nature (2015). DOI: 10.1038/nature14162.