La «cámara web» que enfoca a la superficie de Marte desde el orbitador Mars Espress de la ESA ha permitido desvelar los secretos del penacho nuboso estacional cerca del volcán Arsia Mons.
Cuando llega la primavera al sur de Marte, una nube de hielo de agua emerge cerca del volcán Arsia Mons de 20 kilómetros de altura, que se extiende rápidamente a lo largo de varios cientos de kilómetros antes de desaparecer en cuestión de horas.
Mars Express ha espiado esta nube antes mientras se cierne cerca del volcán Arsia Mons, justo al sur del ecuador de Marte. Curiosamente, Arsia Mons es el único lugar de baja latitud en Marte donde se ven nubes, y el único de numerosos volcanes similares en la región que posee tal velo de nubes, en esta época del año. Mars Express ha visto este velo crecer y desvanecerse a diario durante las temporadas de primavera y verano, enviando imágenes impactantes de esta larga y dramática nube blanca.
Sin embargo, la nube es difícil de observar en su totalidad debido a la dinámica rápida y cambiante de la atmósfera marciana y las limitaciones de muchas órbitas de naves espaciales, lo que limita nuestro conocimiento de cómo y por qué se forma y cambia con el tiempo.
«Para superar estos obstáculos, utilizamos una de las herramientas secretas de Mars Express: la Cámara de Monitoreo Visual, o VMC», dice en un comunicado Jorge Hernández Bernal, de la Universidad del País Vasco, autor principal de los nuevos hallazgos y parte de un proyecto a largo plazo que estudia la dinámica de la nube.
Sistemas climáticos similares
El trabajo demuestra un uso emocionante y no intencionado del VMC. También apodada Mars Webcam, la VMC tiene una resolución similar a la de una cámara web estándar de 2003. Se instaló para confirmar visualmente que el módulo de aterrizaje Beagle 2 se había separado con éxito de Mars Express en 2003, después de lo cual se apagó. Varios años después, la cámara se reactivó y se usó para recopilar imágenes de Marte para actividades de participación pública y divulgación, pero no se usó para la investigación científica.
«Sin embargo, recientemente, la VMC fue reclasificada como una cámara para la ciencia», agrega Hernández Bernal. «Aunque tiene una resolución espacial baja, tiene un campo de visión amplio, esencial para ver el panorama general en diferentes momentos locales del día, y es maravilloso para rastrear la evolución de una característica durante un largo período de tiempo y en pequeños intervalos de tiempo. Como resultado, pudimos estudiar toda la nube a lo largo de numerosos ciclos de vida «.
El equipo de investigación combinó las observaciones de VMC con las de otros dos instrumentos Mars Express, OMEGA y HRSC, y de varias otras naves espaciales, a saber, las misiones Mars Atmosphere and Vollatile Evolution (MAVEN) de la NASA, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) y Viking 2, y Mars Orbiter Mission (MOM) de la Organización de Investigación Espacial de la India.
Los hallazgos revelaron que, en su punto más grande, la nube mide unos 1.800 kilómetros de longitud y 150 de ancho. Es la nube «orográfica» más grande jamás vista en Marte, lo que significa que se forma como resultado del viento que es forzado hacia arriba por características topográficas (como montañas o volcanes) en una superficie planetaria. En este caso, Arsia Mons perturba la atmósfera marciana para desencadenar la formación de la nube; luego, el aire húmedo sube por los flancos del volcán en corrientes ascendentes, y luego se condensa a altitudes más altas y mucho más frías.
La nube experimenta un ciclo diario rápido que se repite todas las mañanas durante varios meses. Comienza a crecer antes del amanecer en la ladera occidental de Arsia Mons antes de expandirse hacia el oeste durante dos horas y media, creciendo notablemente rápido, a más de 600 km/h, a una altitud de 45 km. Luego deja de expandirse, se desprende de su ubicación inicial y es empujado aún más hacia el oeste por los vientos de gran altitud, antes de evaporarse a última hora de la mañana cuando la temperatura del aire aumenta con el sol naciente.
«Muchos orbitadores de Marte no pueden comenzar a observar esta parte de la superficie hasta la tarde debido a las propiedades de sus órbitas, por lo que esta es realmente la primera exploración detallada de esta característica interesante, y es posible gracias no solo al diverso conjunto de instrumentos de Mars Express , pero también su órbita», explica el coautor Agustín Sánchez-Lavega, también de la Universidad del País Vasco y responsable científico del VMC.
Se cree que ningún otro sistema climático del Sistema Solar es tan similar al de la Tierra como el sistema marciano, pero aún así, los dos planetas muestran diferencias distintas e intrigantes. «Aunque las nubes orográficas se observan comúnmente en la Tierra, no alcanzan longitudes tan enormes ni muestran una dinámica tan vívida», añade. «Comprender esta nube nos brinda la emocionante oportunidad de intentar replicar la formación de la nube con modelos, modelos que mejorarán nuestro conocimiento de los sistemas climáticos tanto en Marte como en la Tierra».
