As¨ª es el tiempo en Marte: tormentas globales, fuertes vientos que parecen brisas, remolinos gigantes y temperaturas g¨¦lidas

La informaci¨®n del tiempo es fundamental en cualquier planificaci¨®n cotidiana, desde en el d¨ªa a d¨ªa hasta en cualquier viaje. Si este ¨²ltimo es a Marte y con una expectativa de a?os de investigaci¨®n, los datos del comportamiento de la tenue atm¨®sfera marciana son cr¨ªticos. El Perseverance, el veh¨ªculo aut¨®nomo de la NASA que deambula por el planeta rojo desde el 18 de febrero de 2021, incluye el MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer o Analizador de Din¨¢micas Ambientales de Marte),...

La informaci¨®n del tiempo es fundamental en cualquier planificaci¨®n cotidiana, desde en el d¨ªa a d¨ªa hasta en cualquier viaje. Si este ¨²ltimo es a Marte y con una expectativa de a?os de investigaci¨®n, los datos del comportamiento de la tenue atm¨®sfera marciana son cr¨ªticos. El Perseverance, el veh¨ªculo aut¨®nomo de la NASA que deambula por el planeta rojo desde el 18 de febrero de 2021, incluye el MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer o Analizador de Din¨¢micas Ambientales de Marte), un programa con un complejo sistema de instrumentos dise?ado por un equipo internacional de siete pa¨ªses y liderado por el Centro de Astrobiolog¨ªa espa?ol (CAB-CSIC-INTA), que ha recopilado ya 2.500 im¨¢genes y m¨¢s de 10.000 horas de datos de presiones, temperaturas, vientos, humedad y composici¨®n y comportamiento de la atm¨®sfera. El equipo ha analizado en Sevilla, sede la Agencia Espacial Espa?ola, los desaf¨ªos y amenazas de una misi¨®n fundamental para explorar el planeta, as¨ª como la informaci¨®n que muestra c¨®mo es el tiempo en Marte.

Desde su aterrizaje hace un a?o marciano (equivalente a dos terrestres), MEDA no ha dejado de trabajar, a pesar de los vientos de m¨¢s de 100 kil¨®metros por hora y tormentas capaces de cubrir toda la superficie del planeta. ¡°Medimos sistem¨¢ticamente. Hacemos una monitorizaci¨®n permanente de todos los par¨¢metros ambientales¡±, explica Jos¨¦ Antonio Rodr¨ªguez Manfredi, investigador principal del MEDA y director del Grupo de Instrumentaci¨®n Espacial en el Centro de Astrobiolog¨ªa.

Los resultados iniciales fueron recogidos por Nature Geoscience el pasado enero. Este mes, los investigadores han actualizado los datos obtenidos despu¨¦s de centenares de soles marcianos (d¨ªas) a iniciativa de la Agencia Espacial Espa?ola, el Instituto de Microelectr¨®nica de Sevilla (centro mixto US-CSIC) y el Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial.

Polvo. Rodr¨ªguez Manfredi explica que es ¡°el elemento principal en la din¨¢mica atmosf¨¦rica¡± de Marte, donde se registra un ciclo global y permanente de part¨ªculas en suspensi¨®n. Y tambi¨¦n es uno de los desaf¨ªos del MEDA. ¡°Nos termina afectando a los equipos, pero ten¨ªamos previstos mecanismos para mitigar el impacto¡±, aclara. Protectores especiales y mecanismos de barrido magn¨¦ticos son algunos de ellos, as¨ª como la redundancia de equipos para completar y corregir los datos defectuosos que pueda arrojar un sensor espec¨ªfico.

Celdas. La investigaci¨®n espa?ola ha permitido observar patrones globales de circulaci¨®n atmosf¨¦rica (celdas) que determinan el tiempo marciano, como en la Tierra los sistemas convectivos que hacen circular el calor. Y tambi¨¦n los comportamientos locales en el cr¨¢ter Jezero, la gran cuenca que explora el Perseverance y que fue formada por el impacto de un meteorito hace unos 3.500 millones de a?os y alberg¨® un enorme lago del que flu¨ªa un r¨ªo. ¡°Esos afectan a los par¨¢metros ambientales, en algunos aspectos, m¨¢s que la circulaci¨®n global¡±, precisa el investigador.

El estudio de esa relaci¨®n entre esa micrometeorolog¨ªa local y la global es uno de los grandes logros de MEDA. ¡°Proporciona mediciones meteorol¨®gicas de alta precisi¨®n que permiten caracterizar, por primera vez, la atm¨®sfera marciana a partir de escalas locales a distancias de unos pocos metros, as¨ª como a escala global del planeta mediante la recopilaci¨®n de informaci¨®n sobre lo que est¨¢ sucediendo a miles de kil¨®metros de distancia. Todo ello permitir¨¢ comprender mejor el clima marciano y mejorar los modelos predictivos que utilizamos¡±, afirma Agust¨ªn S¨¢nchez-Lavega, profesor de la Facultad de Ingenier¨ªa - Bilbao (EIB) y coinvestigador de la misi¨®n Mars 2020.

Halos extraterrestres. El equipo liderado por Espa?a ha percibido tambi¨¦n, por primera vez, un halo extraterrestre. El halo que se percibe en la Tierra lo causan las part¨ªculas de hielo en suspensi¨®n en la troposfera al refractar la luz y generar un espectro de colores alrededor del Sol o la Luna. ¡°Nunca se hab¨ªa visto en otro planeta y ha sido tremendamente interesante¡±, resalta Rodr¨ªguez Manfredi.

Nubes. Daniel Toledo, investigador del equipo del instrumento MEDA en el Departamento de Cargas ?tiles de INTA, resalta en una nota del CSIC que el ¡°descubrimiento del halo proporciona informaci¨®n clave acerca de las propiedades de las nubes en Marte¡±. A pesar de la presencia de hielo y de movimientos de nubes, no se han detectado precipitaciones como las entendemos en la Tierra. ¡°Aunque hay agua, vapor y nubes, las condiciones de bajas temperaturas (unos 50 grados bajo cero en la zona de Jezero) y presiones (6,1 milibares de media frente a los 1.013 de la Tierra) hacen que no pueda precipitar en forma de agua. Siendo un poquito generoso, con condiciones muy concretas, esas nubes pueden precipitar en forma de hielo¡±.

Hielo. Esa agua no es aprovechable por futuros asentamientos humanos. Es m¨¢s f¨¢cil recurrir al hielo del subsuelo. Pero no el de los polos, donde, seg¨²n explica el investigador principal del equipo, las condiciones de temperatura (hasta -140 grados) y radiaci¨®n son tan extremas que hacen esas zonas inhabitables. El refugio para humanos en el futuro se encuentra en el ecuador del planeta, donde en verano se puede llegar a una m¨¢xima de entre dos y siete grados positivos. Pero cualquier salida al exterior est¨¢ limitada, ya que la tenue atm¨®sfera (un 1% de la terrestre) no protege de la radiaci¨®n solar.

Estaciones. MEDA ha observado cuatro, similares a las terrestres, pero en condiciones marcianas. Y como en nuestro planeta, hay fen¨®menos que las marcan, como las tormentas. ¡°Ser¨ªa importante poder predecirlas ante futuras misiones tripuladas¡±, explica Rodr¨ªguez Manfredi. Tambi¨¦n ser¨¢ importante su predicci¨®n ante el futuro aterrizaje de la misi¨®n de rescate de las muestras recogidas por el Perseverance.

Tormentas. Son locales, que suelen durar hasta siete d¨ªas y con fen¨®menos que denominan ¡°diablos de polvo¡±, y globales, capaces de cubrir todo el planeta durante semanas: ¡°Todo queda cubierto como si fuera por un velo de polvo que luego se asienta¡±. El efecto es parecido al ocasionado por la calima saharaui que ocasionalmente cubre gran parte de Espa?a.

Viento. Se han llegado a registrar r¨¢fagas de 25 y 30 metros por segundo (unos 100 kil¨®metros por hora). Pero Marte aporta una sorpresa en cuanto a la percepci¨®n de las rachas. ¡°Si estuvieras en Marte y te pudieras quitar el casco para sentir el viento en tu cara, esa r¨¢faga de kil¨®metros por hora, que aqu¨ª ser¨ªa bastante fuerte, se percibir¨ªa como una peque?a brisa. La atm¨®sfera es muy tenue y el aire es muy poco denso. Eso hace que, aunque el viento sea muy fuerte, la capacidad de arrastre es mucho menor¡±, explica Rodr¨ªguez Manfredi, quien recurre a un ejemplo terrestre para explicarlo: es como el movimiento r¨¢pido de un brazo en el aire terrestre y en una piscina. La resistencia es mayor en el agua.

Presi¨®n. Ese polvo clave en la atm¨®sfera marciana tambi¨¦n determina la presi¨®n. Rodr¨ªguez Manfredi explica: ¡°Si hay mucho, cuando el sol lo calienta, hace que la temperatura cambie y esa masa tiende a subir, como si estuvieran tirando de ella hacia arriba¡±. Es una de las razones de los remolinos, que pueden llegar a ser gigantes. ¡°La presi¨®n y la temperatura siguen el ciclo diario de la insolaci¨®n, muy influenciado por la cantidad de polvo y la presencia de nubes en la atm¨®sfera¡±, se?ala S¨¢nchez-Lavega

Remolinos. ¡°Son m¨¢s abundantes en Jezero que en cualquier otro lugar de Marte y pueden ser muy grandes, superando los 100 metros de di¨¢metro. Con MEDA hemos podido caracterizar no solo sus aspectos generales (tama?o y abundancia) sino tambi¨¦n desentra?ar c¨®mo funcionan estos torbellinos¡±, afirma Ricardo Hueso, profesor de la Escuela de Ingenier¨ªa de Bilbao (BEI) tras la publicaci¨®n de resultados en Nature Geoscience.

La reuni¨®n de Sevilla ha servido tambi¨¦n para analizar la estrategia futura. El MEDA es parte de un complejo programa de exploraci¨®n que depende del Perseverance y los dispositivos asociados. La clave del ¨¦xito de la misi¨®n es su supervivencia hasta que un veh¨ªculo recoja las muestras obtenidas hasta ahora. Por esta raz¨®n, la estrategia com¨²n es mantener todos los dispositivos a salvo y evitar exploraciones que los pongan en peligro. En ese equilibrio entre la ansiedad de exploraci¨®n, los costes y la cautela tambi¨¦n se tiene que mover la estrategia del equipo meteorol¨®gico marciano.

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