José Mª Moreno: El abundante y desconocido polvo marciano

El trabajo multidisciplinar de un equipo de expertos científicos permitirá responder a algunas de las cruciales preguntas sobre Marte: ¿Cómo comienzan, crecen y terminan las tormentas de polvo, que a veces pueden cubrir todo el planeta y durar varios meses? ¿Por qué las tormentas de polvo son tan diferentes en tamaño de un año a otro? Si hubo abundante agua líquida en el pasado y temperaturas más cálidas, ¿dónde ha ido ese agua? ¿Cómo ha escapado de la atmósfera marciana? ¿Hubo alguna vez vida en Marte?

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José Mª Moreno Ibáñez.  AC/19.52

Enmarcado en el programa europeo Horizonte 2020, que financia planes de investigación e innovación en diversas áreas temáticas dentro del contexto europeo, acaba de comenzar el proyecto RoadMap (acrónimo en inglés de “Papel e impacto del polvo y las nubes en la atmósfera marciana”).

Marte es el planeta al que más misiones espaciales se han enviado. La primera sonda que realizó un amartizaje suave sobre su superficie fue el módulo soviético de descenso Mars-3, el 2 de diciembre de 1971.

Huellas sobre suelo marciano del rover Curiosity.<br />Credit NASA

El objetivo de Mars-3 era enviar a la Tierra datos de las condiciones meteorológicas marcianas, así como de su composición atmosférica, y de las propiedades mecánicas y químicas del suelo. Unos 20 segundos después, a las 13:52:25 de aquel día, la transmisión cesó  por causas desconocidas y no se recibieron más señales. Las empresas anteriores  habían fracasado en el amartizaje.

Desde entonces tanto Rusia como USA han enviado numerosas misiones: unas de solo orbitadores (con el único objetivo de volar alredor del planeta para su observación y análisis), y otras con módulos de descenso (operación muy compleja debido a la escasa gravedad de Marte, habiendo fallado muchas de ellas).

Una de las más significativas con éxito fue la del rover Opportunity de NASA, que amartizó en la región de Meridiani Planum (0,2ºN, 357,5ºE) en el 2004 y estuvo operativo hasta el verano del 2018, cuando una tormenta global de polvo lo cegó completamente inutilizando sus paneles solares y quedando a partir de ese momento   totalmente inoperativo por falta de energía.

Tormenta en Marte<br />Credit NASA

Actualmente, se encuentra activo, y en pleno funcionamiento sobre la superficie del planeta rojo, el lander Curiosity que desde el año 2014 ha estado explorando la región de Aeolis Mons, una montaña situada en el cráter Gale, ubicado en el hemisferio Sur marciano, cercano al Ecuador, de unos 5,50 kilómetros de altura; analizando rocas de arcilla y enviando a la Tierra fotografías de la región donde se puede apreciar el cauce de un antiguo río que se fue secando lentamente a medida que cambiaba el clima en el planeta hace miles de millones de años. Durante la tormenta global de polvo del verano de 2018, estuvo inactivo por tres meses. Posteriormente, gracias a que produce energía (2.5 kilovatios-hora por día) mediante un “generador termoeléctrico nuclear”, consistente en una cápsula con radioisótopos de plutonio-238 que genera calor, el cual es convertido en electricidad por medio de una termopila; pudo reiniciar nuevamente su actividad limpiando el polvo que lo anegaba.

Rover Curiosity<br />Credit NASA

Actualmente exploran la superficie de Marte el rover Curiosity (NASA) y la sonda InSight, pero vuelan hacia allá: la nave de NASA Mars 2020 con el rover Perseverance que lleva unos pequeños contenedores para ser devueltos a la Tierra con muestras marcianas en una operación futura para el año 2031; la sonda de los Emiratos Arabes “Al Amal” (Esperanza), que es la primera misión espacial árabe a Marte, cuyo objetivo será orbitar al planeta rojo, asistida por la Agencia Espacial Japonesa JAXA; y una nave de la Agencia China “National Space Administration”. Las naves americana y  china procurarán descender sobre el suelo marciano, con buena fortuna, sobre el mes de febrero de 2021. Las dos buscando restos de vida pasada, o signos de ella en el presente.

Todas esas misiones que han enviado imágenes a la Tierra han revelado una cosa: la abundancia de polvo rojizo en todo el planeta, no solo en la superficie, sino también en su atmósfera.

Marte, después de la Luna, es el objetivo principal de la exploración espacial, tanto robótica como humana. Por tanto resulta de vital importancia conocer: cómo se genera ese polvo, cuál es su composición variable de unas regiones a otras, cómo es la atmósfera y el clima marcianos. El polvo marciano no resulta tan perjudicial como el de la Luna por su agresividad, sino por su cantidad planetaria.

RoadMap es un proyecto europeo del programa Horizonte 2020 que busca resolver estas incógnitas mediante la colaboración de expertos de diferentes países en los campos específicos necesarios para contestar los interrogantes del polvo marciano y  su atmósfera. El trabajo multidisciplinar de esos científicos permitirá responder a algunas de las cruciales preguntas: ¿Cómo comienzan, crecen y terminan las tormentas de polvo, que a veces pueden cubrir todo el planeta? ¿Por qué las tormentas de polvo son tan diferentes en tamaño de un año a otro? Si hubo abundante agua líquida en el pasado y temperaturas más cálidas, ¿dónde ha ido ese agua? ¿cómo ha escapado de la atmósfera marciana?

Martes antes y durante una tormenta de polvo global, fotografiado en 2001 por el orbitador Mars Global Surveyor de la NASA.<br />Créditos: NASA / JPL / Caltech / MSSS

El consorcio del proyecto RoadMap está formado por: el Real Instituto Belga de Aeronomía Espacial (estudio de las capas superiores de la atmósfera. BIRA-IASB), Bélgica, que será el coordinador del proyecto; la Universidad de Aarhus (AU), Dinamarca, que cuenta con un laboratorio capaz de recrear las condiciones presentes en la superficie de Marte; la Universidad de Duisburg & Essen (UDE), Alemania, realizará experimentos con diferentes materiales análogos al polvo marciano para caracterizar sus propiedades físicas; el Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV-CSIC) de España que, en sus laboratorios, creará un conjunto de muestras con formas, tamaños y composiciones representativas de la atmósfera marciana; y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), España, que encabeza la participación del CSIC en el proyecto, producirá una base de datos única, con las propiedades experimentales de dispersión de materiales análogos al polvo marciano. Todo ello es un ejemplo excelente de coordinación, lo que demuestra que la colaboración es más eficaz, y de mayor transcendencia, que la competencia, sea científica o política.

Según manifestó Olga Muñoz (investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía) que dirige el laboratorio de análisis del polvo: Para comprender, por fin, el polvo marciano y su influencia en su atmósfera, necesitamos materiales análogos lo más ajustados a la realidad posible marciana, así como un estudio completo de las propiedades de la luz. Este proyecto busca resolver esas cuestiones cruciales”.

RoadMap mejorará la comprensión de los científicos de la atmósfera marciana, de las razones por las que Marte perdió su agua líquida superficial y a donde emigró. Todo ello ayudará a responder: ¿hubo alguna vez vida en Marte? Las conclusiones   de esta investigación proporcionará una nueva generación de datos de alta precisión sobre Marte y aportará las claves para otras futuras misiones planetarias.

Referencias:

 

San Joaquín de Flores


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