La NASA explora un país de las maravillas invernal en Marte: una escena de vacaciones de otro mundo con nieve en forma de cubo

La nieve en forma de cubo, los paisajes helados y la escarcha son parte de la estación más fría del Planeta Rojo.

cuando llega el invierno[{” attribute=””>Mars, the surface is transformed into a truly otherworldly holiday scene. Snow, ice, and frost accompany the season’s sub-zero temperatures. Some of the coldest of these occur at the planet’s poles, where it gets as low as minus 190 degrees Fahrenheit (minus 123 degrees Celsius).

The HiRISE camera aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter captured these images of sand dunes covered by frost just after winter solstice. The frost here is a mixture of carbon dioxide (dry) ice and water ice and will disappear in a few months when spring arrives. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Cold as it is, don’t expect snow drifts worthy of the Rocky Mountains. No region of Mars gets more than a few feet of snow, most of which falls over extremely flat areas. And the Red Planet’s elliptical orbit means it takes many more months for winter to come around: a single Mars year is around two Earth years.

También cae nieve, hielo y escarcha en Marte.[{” attribute=””>NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech

Still, the planet offers unique winter phenomena that scientists have been able to study, thanks to NASA’s robotic Mars explorers. Here are a few of the things they’ve discovered:

Two Kinds of Snow

Martian snow comes in two varieties: water ice and carbon dioxide, or dry ice. Because Martian air is so thin and the temperatures so cold, water-ice snow sublimates, or becomes a gas, before it even touches the ground. Dry-ice snow actually does reach the ground.

“Enough falls that you could snowshoe across it,” said Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California whose research includes a variety of winter phenomena. “If you were looking for skiing, though, you’d have to go into a crater or cliffside, where snow could build up on a sloped surface.”

HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

How We Know It Snows

Snow occurs only at the coldest extremes of Mars: at the poles, under cloud cover, and at night. Cameras on orbiting spacecraft can’t see through those clouds, and surface missions can’t survive in the extreme cold. As a result, no images of falling snow have ever been captured. But scientists know it happens, thanks to a few special science instruments.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter can peer through cloud cover using its Mars Climate Sounder instrument, which detects light in wavelengths imperceptible to the human eye. That ability has allowed scientists to detect carbon dioxide snow falling to the ground. And in 2008, NASA sent the Phoenix lander within 1,000 miles (about 1,600 kilometers) of Mars’ north pole, where it used a laser instrument to detect water-ice snow falling to the surface.

Los científicos de la NASA pueden medir el tamaño y la forma de la distribución de partículas de nieve, capa por capa, en la tormenta. La Misión de Medición de Precipitación Global es un proyecto satelital internacional que proporcionará la próxima generación de observaciones de lluvia y nieve en todo el mundo cada tres horas. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Ryan Fitzgibbons

cubos de hielo

Debido a cómo se unen las moléculas de agua cuando se congelan, los copos de nieve en la Tierra tienen seis lados. El mismo principio se aplica a todos los cristales: la forma en que los átomos se organizan determina la forma del cristal. En el caso del dióxido de carbono, las moléculas del hielo seco siempre se unen en cuatro formas cuando se congelan.

“Debido a que el hielo de dióxido de carbono tiene una simetría de cuatro, sabemos que los copos de nieve secos tendrán forma de cubo”, dijo Bicchio. “Gracias al clima marciano más seguro, podemos decir que estos copos de nieve serán más pequeños que el ancho de un cabello humano”.

La cámara HiRISE capturó esta imagen del borde de un cráter en pleno invierno. La pendiente de un cráter orientada al sur, que recibe menos luz solar, forma una escarcha brillante y irregular, que se muestra en azul en esta imagen en color mejorada. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

Jack Frost mordisquea tu rover

Tanto el agua como el dióxido de carbono pueden formar escarcha en Marte, y ambos tipos de escarcha aparecen más ampliamente en todo el planeta que la nieve. Los módulos de aterrizaje Viking vieron una helada de agua cuando estudiaron Marte en la década de 1970, mientras que el orbitador Odyssey de la NASA vio Se observa la formación de escarcha y se sublima. sol matutino.

HiRISE capturó esta escena primaveral, cuando el hielo de agua congelado en el suelo dividió la Tierra en polígonos. El hielo de dióxido de carbono transparente permite que la luz del sol brille y caliente los gases que se filtran a través de las rejillas de ventilación, lanzando abanicos de material más oscuro a la superficie (que se muestra en azul en esta imagen en color mejorada). Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

El extraño final del invierno

Quizás el descubrimiento más sorprendente se produce al final del invierno, cuando todo el hielo que se ha creado comienza a “derretirse” y sublimarse en la atmósfera. Mientras lo hace, este hielo adquiere formas extrañas y hermosas que les recordó a los científicos. arañasY el manchas dálmatasY el Huevos fritosY el queso suizo.

Este “derretimiento” también hace que los géiseres entren en erupción: el hielo transparente permite que la luz del sol caliente el gas que se encuentra debajo, y ese gas eventualmente explota, enviando ventiladores de polvo en el tejado. Los científicos ya han comenzado a estudiar estos abanicos como una forma de aprender más sobre ellos. ¿En qué dirección soplan los vientos marcianos?.