Mars Express desvela los secretos de una nube curiosa


Ciencia y Exploración

03/09/2021
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Cuando llega la primavera al sur de Marte, un nube de agua helada emerge cerca el volcán Arsia Mons de 20 kilómetros de altura, extendiéndose rápidamente a lo largo de cientos de kilómetros antes de desaparecer en cuestión de horas. Un estudio detallado a largo plazo ahora revela los secretos de esta nube alargada, utilizando nuevas y emocionantes observaciones de la ‘Mars Webcam’ en Mars Express de la ESA.

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 crecer y desvanecerse este velo a diario durante las temporadas de primavera y verano, enviando de vuelta imágenes llamativas de esta larga y dramática nube blanca.

Sin embargo, la nube es complicado 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.

Evolución de la nube alargada de Arsia Mons

«Para superar estos obstáculos, utilizamos una de las herramientas secretas de Mars Express: el Cámara de monitoreo visual o VMC”, Dice Jorge Hernández Bernal de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España, autor principal de los nuevos hallazgos y parte de un proyecto a largo plazo que estudia la dinámica de la nube.

El trabajo de Jorge y sus colegas 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 más tarde, la cámara se reactivó y se utilizó para recopilar imágenes de Marte para actividades de participación pública y divulgación, pero no se utilizó para la investigación científica.

“Sin embargo, recientemente, la VMC fue reclasificada como una cámara para la ciencia”, agrega Jorge. “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, la Atmósfera de Marte y evolución volátil (MAVEN), Orbitador de reconocimiento de Marte (MRO), y Vikingo 2 misiones, y la Organización de Investigación Espacial de la India Misión Mars Orbiter (MOM). “Estábamos especialmente emocionados cuando indagamos en las observaciones de Viking 2 de la década de 1970”, dice Jorge. «Descubrimos que esta enorme y fascinante nube ya había sido parcialmente fotografiada hace tanto tiempo, y ahora la estamos explorando en detalle».

Perfil de la nube alargada de Arsia Mons

Los hallazgos revelaron que, en su punto más grande, la nube mide unos 1800 km de longitud y 150 km 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”, dice Agustín. «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».

Además de utilizar el VMC de una manera emocionante, Jorge, Agustín y sus colegas también superaron un desafío típico al observar fenómenos transitorios en Marte. Las cámaras de alta resolución como la HRSC de Mars Express tienen campos de visión estrechos y las observaciones siempre se planifican con anticipación. Como resultado, los fenómenos meteorológicos, que generalmente son impredecibles, generalmente se detectan por suerte. Sin embargo, una vez que los investigadores comenzaron a comprender el ciclo de vida y los patrones anuales de esta nube alargada, pudieron liderar al equipo de HRSC al lugar correcto y al momento adecuado para capturarlo a medida que surgía.

“Estos hallazgos realmente demuestran las fortalezas de Mars Express: su órbita única, longevidad, calidad persistente y capacidad de adaptación mientras aborda los misterios de Marte”, dice el científico del proyecto Mars Express de la ESA, Dmitrij Titov.

“La reutilización de VMC nos ha permitido comprender con éxito esta nube transitoria de una manera que no habría sido posible de otra manera. El VMC permite a los científicos rastrear nubes, monitorear tormentas de polvo, sondear nubes y estructuras de polvo en la atmósfera marciana, explorar cambios en los casquetes polares del planeta y más. Su reactivación no solo respalda el conjunto de herramientas principal de Mars Express para la exploración de Marte, sino que agrega un nuevo valor a la misión de larga data, que ha estado revelando más sobre el Planeta Rojo desde 2003 «.

Notas para los editores:

«Una nube extremadamente alargada sobre el volcán Arsia Mons en Marte: I. Ciclo de vida”De J. Hernández-Bernal et al se publica en el Journal of Geophysical Research.

El papel también está disponible a través de arXiv

El estudio utilizó 63 observaciones de la nube alargada de Arsia Mons (AMEC) del VMC junto con otros datos de Mars Express de la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) y el espectrómetro de mapeo mineralógico visible e infrarrojo (OMEGA).

Observaciones de la NASA Atmósfera de Marte y evolución volátil (MAVEN), Orbitador de reconocimiento de Marte (MRO), y Vikingo 2 misiones, y la Organización de Investigación Espacial de la India Misión Mars Orbiter (MOM) también se utilizaron en el estudio.

Busque más imágenes de AMEC y otras características interesantes del Planeta Rojo en el VMC Página de Flickr, con fotografías subidas casi a diario: https://www.flickr.com/photos/esa_marswebcam/

Para obtener más información, póngase en contacto:

Jorge Hernández Bernal
Universidad del País Vasco, Bilbao, España
Correo electrónico: jorge.hernandez@ehu.eus

Agustín Sánchez-Lavega
Universidad del País Vasco, Bilbao, España
Correo electrónico: agustin.sanchez@ehu.eus

Dmitri Titov
Científico del proyecto Mars Express de la ESA
Correo electrónico: dmitri.titov@esa.int



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Mars Express desvela los secretos de una nube curiosa
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