El primer parte del tiempo de Marte


ABC.es

  • Un equipo de científicos españoles publicará cada dos meses un detallado informe meteorológico accesible al público

El vehículo ‘Curiosity’ en el Monte Sharp, que forma el pico central del cráter Gale NASA

El verano acaba de comenzar en el hemisferio sur de Marte pero, si hubiera algún ser humano viviendo allí, el tiempo no invitaría precisamente a dar un paseo. Una tormenta local de arena, 40 grados bajo cero de temperatura media con un pico máximo de -14ºC, 60 grados de diferencia entre el día y la noche, los vientos más fuertes del año… Son algunos de los datos meteorológicos recogidos en el parte del tiempo que acaba de publicar un equipo de científicos españoles del Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA) a partir de la información recopilada por Curiosity, el vehículo robótico de la NASA que aterrizó en el planeta rojo en agosto de 2012. De momento, el rover es el único que tiene hacer frente a las inclemencias del tiempo marciano.

Se trata del primero de una serie de detallados informes meteorológicos dirigidos al público general que, a partir de ahora, serán publicados “cada mes marciano, es decir, cada dos meses terrestres“, según explica uno de sus autores, el investigador del CAB Jorge Pla García.

La estación meteorológica que Curiosity lleva a bordo, denominada REMS (Rover Environmental Monitoring Station), ha sido diseñada por los científicos españoles del CAB y lleva sensores para medir la temperatura del aire, del suelo, la radiación ultravioleta, la presión, la humedad y el viento. El rover se encuentra en el cráter Gale, una zona que según, explica Pla, no es muy representativa del resto del planeta: “Está en el ecuador de Marte y al igual que ocurre en la Tierra, los fenómenos meteorológicos en el ecuador son muy diferentes a los de las latitudes medias y altas. Suelen ser fenómenos muy repetitivos, mientras que en las zonas más cercanas a los polos o en latitudes altas, el tiempo es más cambiante”, señala en conversación telefónica.

Hasta ahora, los datos recopilados por REMS se cargaban en una aplicación para dispositivos móviles destinada a la comunidad científica. “Son, sobre todo, datos numéricos que no cuentan lo que está pasando en Marte. Cuáles son los frentes, las temperaturas, las oscilaciones entre el día y la noche y, sobre todo, qué tipo de circulación atmosférica hay en cada parte del año”, enumera Pla. La NASA difunde la evolución anual de los datos recabados por su rover, pero no de forma continuada.

“Normalmente se publican artículos científicos sobre los análisis de los resultados, pero queremos que el gran público conozca lo que estamos haciendo y cómo va evolucionando la atmósfera de Marte cada dos meses”, apunta Javier Gómez-Elvira, investigador principal del instrumento REMS y coautor del informe, junto con Jorge Pla y Antonio Molina.

Fenómenos parecidos en la Tierra

Para que el parte pueda ser entendido más fácilmente, añade Pla, están incluyendo ejemplos de lo que ocurre en nuestro planeta: “Por ejemplo, este mes hemos visto un fenómeno meteorológico prácticamente igual que el que se da en algunos lugares de la Tierra, comparable a los vientos Foehn de Los Alpes o los vientos Chinook en las Montañas Rocosas. Es la primera vez que se incluyen en un parte meteorológico marciano”, señala Pla. Las denominan ondas de montaña y tienen tanta fuerza que son capaces de hundir masas de aire que son más calientes que las del cráter hacia su interior. “Las masas de aire caliente deberían ascender en lugar de descender, pero estos vientos lo que hacen es hundirlas. Las temperaturas del interior del cráter suben por tanto muy rápidamente”, explica.

Por lo que respecta a las temperaturas, el equipo del CAB hace hincapié en la importancia de distinguir entre la temperatura del aire y del suelo. La del aire suele estar todo el año por debajo de los 0ºC mientras que la temperatura del suelo suele ser más alta. “Si camináramos por Marte, podrías tener los pies a 10ºC y la cabeza a 0ºC”, señala.

Así, la temperatura media del aire ha sido de -40ºC (la media mínima de -70ºC, y la media máxima, -12ºC). Por lo que respecta a la temperatura del suelo, la media ha sido de -33ºC.

60 grados de diferencia entre el día y la noche

“Lo más destacado es la diferencia entre el día y la noche, que este mes ha sido de 60 grados”, dice Jorge Pla. Y es que en una noche de verano marciana en esa región, pueden alcanzarse fácilmente los 80 grados bajo cero.

Durante la pasada primavera, se registraron las temperaturas más altas del año en esa zona, alcanzando los 4ºC de máxima al mediodía. También la radiación solar alcanzó su registro máximo anual en el cráter Gale.

¿Por qué hace tanto frío en Marte? Además de estar 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra (lo que hace que reciba un 43% de la luz solar que nos llega a nosotros), su tenue atmósfera (100 veces más liviana que la nuestra) es incapaz de retener el calor que entra.

De la lluvia nos olvidamos porque como recuerda Pla, “hace miles de millones de años que no llueve en Marte“. Más controvertido es el asunto de la nieve, pues ha habido algún investigador que ha propuesto que es posible que en los casquetes polares pueda nevar hielo de CO2, aunque esta teoría no ha sido demostrada.

Tormentas de arena

Las tormentas de arena son uno de los fenómenos más interesantes que ocurren en Marte. “Las tormentas locales se producen todos los años al llegar la primavera porque es cuando más pega el Sol en el hemisferio sur. La radiación solar calienta el suelo y levanta el polvo. Duran meses, por eso la tormenta que empezó en primavera continúa ahora”, detalla Pla.

Por otro lado, en Marte se forman tormentas globales de polvo, que son las que cubren totalmente el planeta. “Desde que aterrizó Curiosity no ha habido ninguna tormenta de arena global. Se sabe que se producen periódicamente, pero no con una cadencia exacta. Este año se esperaba una que no se ha producido finalmente. Habrá que esperar dos años terrestres (un año marciano) en estas mismas fechas para ver si se produce”, señala Gómez-Elvira.

En principio, una gran tormenta de arena no debería afectar al funcionamiento de Curiosity: “El rover se quedaría estático y las cámaras se cerrarían. El problema que podría causar es que la arena cubriera los paneles solares que suministran energía pero Curiosity lleva una pila radiactiva. Los rovers gemelos Opportunity y Spirit [llegaron a Marte en 2004] sí tenían paneles solares, pero después hubo tormentas de viento que limpió la arena”, señala Javier Gómez.

Fallo en los sensores de viento

Tras cuatro años y medio de exposición al hostil ambiente marciano, el estado de la estación meteorológica REMS es bueno con la excepción de los dos sensores de viento. Según explica Gómez-Elvira, uno de ellos nunca llegó a funcionar, pues se cree que se estropeó durante el aterrizaje, y el segundo ha tenido problemas debido al propio ambiente marciano, por lo que las mediciones del viento no han sido precisas.

El equipo español también se encargará de suministrar a la NASA la estación meteorológica que llevará su próximo rover , Mars2020, y que será una versión mejorada de la que lleva Curiosity , con modificaciones para evitar los problemas detectados en el sensor de viento y ofrecer nueva información sobre el clima marciano, por ejemplo, cómo es el contenido de polvo en la atmósfera.

“Necesitamos conocer el tiempo de Marte para saber qué nos vamos a encontrar cuando mandemos las siguientes futuras misiones robóticas y también misiones humanas. Conocemos muy poco sobre la atmósfera de Marte y necesitamos muchas más estaciones”, dice Pla.

El Marte primitivo se parecía al Ártico


El Mundo

Vista del cráter Gale NASA

Vista del cráter Gale NASA

Marte es en la actualidad un planeta extremadamente seco y frío, con un ambiente extraordinariamente inhóspito para la vida como la conocemos en la Tierra. Los científicos saben, sin embargo, que en el pasado tuvo agua y un clima diferente al actual. Continuando con el trabajo que iniciaron otros vehículo robóticos, el rover de la NASA Curiosity está buscando desde agosto de 2012 pruebas que ayuden a reconstruir cómo era el planeta rojo en el pasado.

Un estudio publicado en la revista PNAS ofrece algunas pistas que permiten trazar un retrato de cómo pudo haber sido ese Marte primitivo basándose en la escasísima cantidad de dióxido de carbono (C02) que el rover halló al analizar sedimentos de aquella época en el cráter Gale, una de las zonas que está explorando. Según propone este equipo de investigadores, en el que participa el español Alberto G. Fairén, del Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA), hace 3.500 millones de años esa zona de Marte habría albergado un lago glaciar rodeado por enormes masas de hielo. Un entorno que recordaría al del Ártico terrestre.

Los sedimentos que ha analizado el rover contienen minerales, como arcillas o sulfatos, que sugieren que, en el pasado, esa superficie estuvo en contacto con agua líquida. Un dato, en principio, incompatible con la escasa cantidad de CO2 detectado. Y es que los científicos creían que para que hubiera agua líquida, habría sido necesaria una determinada temperatura, que es propiciada a su vez por un mínimo de CO2 en la atmósfera, ya que este gas genera un efecto invernadero y calienta el planeta.

Según relata Fairén a EL MUNDO, los modelos climáticos que simulan la atmósfera primitiva de Marte mostraban que hace falta cerca de un bar de CO2 para poder tener agua líquida en Marte hace 3500 millones de años. “Sin embargo, las investigaciones de Curiosity confirman que, en realidad, había tan sólo entre 10 y 100 veces menos de esa cantidad mínima. Es decir, entonces había unas decenas o tal vez unos pocos cientos de milibares de CO2. Esto es mucho más que ahora, que sólo hay 6 milibares, pero insuficiente para calentar el planeta. Los modelos nos dicen que harían falta al menos alrededor de mil milibares para generar un efecto invernadero suficiente”, detalla.

“Con el poco CO2 que ha encontrado en los sedimentos de Gale, los modelos atmosféricos predicen temperaturas medias por debajo de -50C. Pero algo se nos escapa, porque Curiosity ha descubierto en esos mismos sedimentos evidencias geomorfológicas de lagos duraderos, deltas y torrenteras bajo un clima no muy frío hace 3.500 millones de años. Esta es la contradicción que plantea el artículo, y que en este momento no sabemos resolver. Una alternativa es que fuera un lago glaciar, en un ambiente muy frío, como los polos de la Tierra hoy. Esta posibilidad está siendo considerada seriamente, pero no tenemos una respuesta final todavía”, admite Fairén, que espera poder responder a esa cuestión con más investigación en el futuro. “Por eso precisamente es un gran avance. La ciencia es una serie de preguntas, no un catálogo de respuestas”, argumenta.

Curiosity es un laboratorio andante así que las muestras que recoge, las procesa in situ, antes de enviar los resultados a la NASA. Para hacer esta investigación, tomó rocas de la superficie y de hasta cinco centímetros de profundidad, que es el máximo que puede perforar. “A partir de ahí, los investigadores analizamos los datos, y los utilizamos para generar modelos que puedan que puedan responder preguntas”, dice Fairén, que investigó durante seis años en la NASA.

Cómo y por qué cambió tanto el planeta rojo sigue siendo una incógnita: “Es posible que Marte tuviera más CO2 en su atmósfera hace entre 3.500 y 4.200 millones de años. En aquel tiempo, habría sido más sencillo que el planeta tuviera agua líquida en la superficie. Hoy está absolutamente seco y es muy frío. Es muy interesante que Curiosity esté estudiando los sedimentos de un lago que existió en Gale justamente en la época de transición entre el Marte húmedo y el Marte seco”, añade. Según recuerda, el robot descubrió hace dos años que Marte ya había perdido la mitad de su agua y gran parte de su atmósfera hace 3.500 millones de años, cuando se formó el lago de Gale, por lo que considera que sus investigaciones pueden “proporcionar muchísima información acerca de la evolución climática de Marte y de cómo, cuándo y porqué perdió su agua y su atmósfera”.

¿Pudo haber formas de vida extremas en ese escenario de hielo? “La vida en la Tierra ocupa casi todos los rincones del planeta, incluyendo las zonas polares. Por lo tanto, si en Gale había un lago glaciar, el entorno no habría sido un impedimento para la vida. De hecho, si en algún momento hubo vida en Marte y apareció, como en la Tierra, muy al principio de la historia geológica del planeta, solamente habría tenido que adaptarse al entorno glaciar”.

Marte albergó grandes lagos durante decenas de millones de años


ABC.es

  • El rover Curiosity ha descubierto pruebas en el Monte Sharp que indican que el Planeta rojo mantuvo un clima adecuado para contener agua durante un tiempo prolongado
Marte albergó grandes lagos durante decenas de millones de años

NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS La ilustración muestra cómo un lago rellenaba parcialmente el cráter Gale

La NASA acaba de revelar que el rover Curiosity ha descubierto pruebas de que el Monte Sharp, en el centro del cráter Gale, de 154 km. de diámetro, está formado casi por completo de sedimentos depositados en el lecho de un lago durante decenas de millones de años. Esta interpretación de los datos del rover sugieren que el antiguo Marte logró mantener un clima que permitió la existencia prolongada de grandes lagos en muchos lugares diferentes del planeta rojo.

“Si nuestra hipótesis se sostiene -afirma Ashwin Vasavada, científico del Curiosity en el Jet Propulsion Lab, en Pasadena- cambiará para siempre la idea de que el calor y la humedad en Marte fueron fenómenos transitorios, locales o que se daban solo en el subsuelo. Los datos admiten una explicación más radical: la antigua y tenue atmósfera de Marte logró mantener en todo el planeta temperaturas por encima del punto de congelación, aunque estamos aún lejos de saber cómo pudo hacer eso”.

La razón por la que esta “montaña hecha de capas” se encuentra precisamente en el centro de un cráter es una pregunta que desafía a los investigadores. El Monte Sharp tiene unos 5 km. de altura y sus flancos, más bajos, dejan ver centenares de capas de roca. Esas capas, que se alternan entre depósitos lacustres, fluviales y eólicos, dan testimonio de un proceso repetido de llenado y evaporación de un lago marciano mucho mayor y duradero que cualquier otro de los examinados hasta ahora.

“Estamos avanzando en la resolución del misterio del Monte Sharp -afirma por su parte John Grotzinger, del Instituto de Tecnología de California y otro de los investigadores del proyecto-. Donde ahora hay una montaña tuvo que haber una vez una serie de lagos”.

Marte albergó grandes lagos durante decenas de millones de años

Esta imagen de la Mastcam del Curiosity muestra capas inclinadas de piedra arenisca, depósitos de los pequeños deltas alimentados por los ríos que fluían dsde el borde del cráter Gale NASA/JPL-Caltech/MSSS

Actualmente, el rover Curiosity investiga las capas sedimentarias más bajas del Monte Sharp, una sección de roca de unos 150 metros llamada “formación Murray”. Antiguos ríos llevaron arena y limo hasta el lago, depositando los sedimentos en la desembocadura del río hasta formar deltas similares a los que se pueden ver en los ríos terrestres. Este ciclo se produjo una y otra vez.

“Lo mejor de un lago que se forma y se seca repetidamente, una y otra vez -asegura Grotzinger- es que cada vez que regresa deja testimonios que nos dicen cómo funcionaba el medio ambiente. A medida que Curiosity vaya subiendo más alto en el Monte Sharp, iremos teniendo una serie de testimonios que nos mostrarán los patrones y la forma de interactuar de la atmósfera, el agua y los sedimentos. Podremos ver cómo la química fue cambiando en los lagos a lo largo del tiempo. Esta hipótesis se apoya en lo que hemos observado hasta ahora, y nos proporciona un marco de referencia para las pruebas que haremos durante el próximo año”.

La formación de la montaña

Después de que el cráter se llenara hasta una altura de por lo menos un par de cientos de metros y de que los sedimentos se endurecieran hasta formar rocas, las capas de material acumulado fueron esculpidas, con el tiempo, por el viento, hasta adquirir la forma de una montaña. La erosión eólica talló a distancia el material que había entre el perímetro del cráter y lo que ahora es el borde de la montaña.

En el viaje de más de 8 km. realizado por el Curiosity desde su aterrizaje en 2012 hasta su lugar actual de trabajo, en la base del Monte Sharp, el rover ha ido encontrando pistas sobre la forma cambiante del suelo del cráter durante la era de los lagos.

“Hemos encontrado rocas sedimentarias que sugieren la existencia de pequeños y antiguos deltas que hoy aparecen apilados uno sobre el otro -afirma Sanjeev Gupta, del Imperial College de Londres-. Curiosity ha cruzado la frontera entre un ambiente dominado por ríos a otro dominado por lagos”.

A pesar de las evidencias encontradas por otras misiones marcianas que apuntaban a la existencia de ambientes húmedos en el antiguo Marte, los actuales modelos climáticos aún tienen que identificar cuales fueron las condiciones que podrían haber producido largos periodos lo suficientemente cálidos como para que hubiera agua de forma estable en la superficie.

Dentro del proyecto Mars Science Laboratory, el rover Curiosity es el medio por el que los investigadores intentan identificar antiguas áreas potencialmente habitables y la forma en que éstas cambiaron a lo largo de millones de años. El proyecto, además, resulta de la máxima importancia en la preparación de una misión tripulada a Marte, prevista para la década de 2030.

“El conocimiento que estamos obteniendo de Marte -afirma Michael Meyer, director científico del Programa de Exploración de Marte- y sobre su evolución ambiental descifrando cómo se formó el monte Sharp guiará nuestros planes para las misiones que en futuro vengan a buscar signos de vida marciana“.