Los científicos se preparan para tormentas solares en Marte

Esta eyección de masa coronal, capturada por el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, explotó hacia el Sol el 31 de agosto de 2012, viajando a más de 900 millas por segundo y enviando radiación a las profundidades del espacio. El campo magnético de la Tierra la protege de la radiación de eventos solares como este, mientras que Marte carece de este tipo de protección. Fuente: NASA/SDO

El Sol estará más activo este año, lo que brindará una oportunidad única para estudiar cómo las tormentas solares y la radiación afectarán a los futuros astronautas en el Planeta Rojo.

En los próximos meses, dos de NASA's Marte Las naves espaciales tendrán una oportunidad sin precedentes de estudiar cómo las erupciones solares (explosiones gigantes en la superficie del Sol) afectan a los futuros robots y astronautas en el Planeta Rojo.

Esto se debe a que el Sol está entrando en un periodo de máxima actividad llamado máximo solar, algo que ocurre aproximadamente cada 11 años. Durante el máximo solar, el Sol es particularmente propenso a estallidos de fuego en una variedad de formas, incluyendo… Erupciones solares Y Eyección de masa coronal – Que libera radiación a gran profundidad en el espacio. Cuando estalla una serie de estos eventos solares, se llama tormenta solar.

Descubra cómo el rover MAVEN de la NASA y el rover Curiosity de la agencia estudian las erupciones solares y la radiación en Marte durante el máximo solar, el período en el que el Sol está más activo. Crédito: NASA/Laboratorio de propulsión a chorro– Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Universidad de Colorado

El campo magnético de la Tierra protege en gran medida a nuestro planeta de los efectos de estas tormentas. Pero Marte perdió su campo magnético global hace mucho tiempo, lo que hace que el Planeta Rojo sea más vulnerable a las partículas energéticas del Sol. ¿Qué tan intensa es la actividad solar en Marte? Los investigadores esperan que el máximo solar actual les dé la oportunidad de averiguarlo. Antes de enviar humanos allí, las agencias espaciales deben determinar, entre muchos otros detalles, qué tipo de protección radiológica necesitarán los astronautas.

“En cuanto a los orígenes humanos y marcianos, no tenemos una comprensión sólida del impacto de la radiación durante la actividad solar”, dijo Shannon Curry del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder. Curry es el investigador principal del orbitador MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) de la NASA, operado por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “De hecho, me gustaría ver un 'gran evento' en Marte este año, un gran evento que podamos estudiar para comprender mejor la radiación solar antes de que los astronautas vayan a Marte”.

El detector de evaluación de radiación del rover Curiosity de la NASA se destaca en esta imagen Mastcam comentada del rover. Los científicos de la RAD están entusiasmados de utilizar el instrumento para estudiar la radiación en Marte durante el máximo solar. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Medir altura y caída

MAVEN monitorea la radiación, las partículas solares y más desde encima de la superficie de Marte. La delgada atmósfera de un planeta puede afectar la densidad de las moléculas cuando llegan a la superficie, que es donde entra en juego la nave espacial Curiosity de la NASA. Datos del detector de evaluación de radiación de Curiosity, o radHa ayudado a los científicos a comprender cómo la radiación descompone las moléculas de carbono en la superficie, un proceso que podría afectar la preservación allí de signos de vida microbiana antigua. La herramienta también proporcionó a la NASA una idea de cuánta protección podrían esperar los astronautas de la radiación mediante el uso de cuevas, tubos de lava o acantilados como protección.

Cuando ocurre un evento solar, los científicos observan la cantidad de partículas solares y su actividad.

El concepto de este artista representa la atmósfera marciana y la nave espacial MAVEN de la NASA cerca de Marte. Crédito: NASA/GSFC

“Se podrían tener 1 millón de partículas de baja energía o 10 partículas de muy alta energía”, dijo el investigador principal del RAD, Don Hassler, de la oficina del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado. “Mientras que los instrumentos MAVEN son más sensibles a los instrumentos de menor energía, RAD es el único instrumento capaz de detectar instrumentos de alta energía que pueden cruzar la atmósfera hasta la superficie, donde estarán los astronautas”.

Cuando MAVEN detecta una gran llamarada solar, el equipo orbitador le dice al equipo Curiosity qué es para que puedan monitorear los cambios en los datos RAD. Las dos misiones también pueden compilar una serie temporal que mida los cambios de hasta medio segundo cuando las partículas alcanzan la atmósfera marciana, interactúan con ella y finalmente golpean la superficie.

La misión MAVEN también impulsa un sistema de alerta temprana que permite a otros equipos de naves espaciales de Marte saber cuándo los niveles de radiación comienzan a aumentar. El sistema de alerta permite a las misiones apagar dispositivos que pueden ser vulnerables a las erupciones solares, que pueden interferir con la electrónica y las comunicaciones por radio.

agua perdida

Además de ayudar a mantener seguros a los astronautas y las naves espaciales, estudiar el máximo solar también podría proporcionar información sobre por qué Marte pasó de ser un mundo cálido y húmedo similar a la Tierra hace miles de millones de años a ser un desierto helado en la actualidad.

El planeta se encuentra en un punto de su órbita en el que está más cerca del Sol, calentando la atmósfera. Esto puede provocar tormentas de polvo que cubren la superficie. A veces las tormentas se fusionan y se vuelven globales (ver imagen a continuación).

Marte antes y después de la tormenta de polvo: Las películas en paralelo muestran cómo la tormenta de polvo global de 2018 cubrió el planeta rojo, gracias a la cámara Mars Color Imager (MARCI) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Esta tormenta de polvo global provocó que la nave espacial de la NASA perdiera contacto con la Tierra. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Si bien queda poca agua en Marte (principalmente hielo bajo la superficie y en los polos), parte de ella todavía circula como vapor en la atmósfera. Los científicos se preguntan si las tormentas de polvo globales ayudan a expulsar este vapor de agua, elevándolo muy por encima del planeta, donde la atmósfera es despojada durante las tormentas solares. Una teoría es que este proceso, repetido suficientes veces durante eones, puede explicar cómo Marte pasó de tener lagos y ríos a estar prácticamente sin agua en la actualidad.

Si una tormenta de polvo global ocurriera al mismo tiempo que una tormenta solar, sería una oportunidad para probar esta teoría. Los científicos están particularmente entusiasmados porque este máximo solar ocurre al comienzo de la temporada más polvorienta de Marte, pero también saben que una tormenta de polvo global es rara.

Más sobre misiones

El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, gestiona la misión MAVEN. Lockheed Martin Space construyó la nave espacial y es responsable de las operaciones de la misión. JPL proporciona navegación y soporte de redes de espacio profundo. El Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder es responsable de la gestión de operaciones científicas, la divulgación pública y las comunicaciones.

Curiosity fue construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, operado por el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California. JPL lidera la misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La investigación del RAD cuenta con el apoyo de la División de Heliofísica de la NASA como parte del Observatorio del Sistema de Heliofísica (HSO) de la NASA.