Científicos de la NASA se preparan para tormentas solares en Marte

En los próximos meses, dos de las naves espaciales de la NASA en Marte tendrán una oportunidad sin precedentes para estudiar cómo las erupciones solares —explosiones gigantes en la superficie del Sol— podrían afectar a los robots y a los futuros astronautas en el planeta rojo.

Esto se debe a que el Sol está entrando en un período de máxima actividad llamado máximo solar, algo que ocurre aproximadamente cada 11 años. Durante el máximo solar, el Sol es especialmente propenso a tener diversas formas de berrinches abrasadores —incluyendo erupciones solares y eyecciones de masa coronal— que lanzan radiación al espacio profundo. Cuando una serie de estos eventos solares estalla, se les denomina tormentas solares.

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 planetario hace mucho tiempo, dejando al planeta rojo más vulnerable a las partículas energéticas del Sol. Pero ¿qué tan intensa es la actividad solar en Marte? Los investigadores esperan que el máximo solar en curso les dé la oportunidad de averiguarlo. Antes de enviar seres humanos, las agencias espaciales deben determinar, entre muchos otros detalles, qué tipo de protección contra la radiación requerirían los astronautas.

“Para los seres humanos y los recursos sobre la superficie marciana, no tenemos una idea consistente sobre cuál es el efecto de la radiación durante la actividad solar”, dijo Shannon Curry, científica del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder. Curry es la investigadora principal a cargo del orbitador Atmósfera de Marte y Evolución de Materiales Volátiles (MAVEN, por sus siglas en inglés) de la NASA, el cual es administrado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “De hecho, este año me encantaría ver ocurrir en Marte el ‘gran evento’, uno que podamos estudiar para comprender mejor la radiación solar antes de que los astronautas lleguen a ese planeta”.

MAVEN observa la radiación, las partículas solares y otros fenómenos, desde su ubicación en lo alto de la atmósfera de Marte. La delgada atmósfera de este planeta puede afectar la intensidad de las partículas en el momento en que llegan a la superficie, que es donde entra en juego el vehículo explorador Curiosity de la NASA. Los datos del Detector de Evaluación de Radiación (RAD, por sus siglas en inglés) del rover Curiosity han ayudado a los científicos a comprender cómo la radiación descompone las moléculas a base de carbono que están en la superficie. Este es un proceso que podría afectar si las señales de vida microbiana antigua se conservan allí. El instrumento también ha proporcionado a la NASA una idea de la cantidad de protección contra la radiación que los astronautas podrían esperar tener escudándose con cuevas, tubos de lava o paredes de acantilados.

Cuando ocurre un evento solar, los científicos observan tanto la cantidad de partículas solares como su energía.

“Podemos tener un millón de partículas con baja energía o 10 partículas con energía extremadamente alta”, dijo el investigador principal de RAD, Don Hassler, de la oficina del Instituto de Investigaciones del Sudoeste en Boulder, Colorado. “Si bien los instrumentos de MAVEN son más sensibles a las de menor energía, RAD es el único instrumento capaz de ver las partículas de alta energía que atraviesan la atmósfera hasta la superficie, donde estarían los astronautas”.

Cuando MAVEN detecta una gran erupción solar, el equipo de este orbitador informa al equipo de Curiosity para que puedan observar los cambios en los datos de RAD. Las dos misiones pueden incluso ensamblar una serie temporal que mide los cambios en intervalos de hasta medio segundo a medida que las partículas llegan a la atmósfera marciana, interactúan con ella y, finalmente, chocan con la superficie.

La misión MAVEN también lidera un sistema de alerta temprana que permite a otros equipos de vehículos espaciales de Marte saber cuándo comienzan a aumentar los niveles de radiación. Este aviso permite a las misiones apagar los instrumentos que podrían ser vulnerables a las erupciones solares, las cuales pueden interferir con los sistemas electrónicos y las comunicaciones por radio.

Además de ayudar a mantener seguros a los astronautas y las naves espaciales, estudiar el máximo solar también podría darnos una idea de por qué Marte pasó de ser un mundo cálido y acuático, similar a la Tierra, hace miles de millones de años, al desierto helado que es hoy en día.

El planeta se encuentra en un punto de su órbita en el que está más cerca del Sol, lo que calienta la atmósfera. Eso puede hacer que grandes oleadas de tormentas de polvo cubran la superficie. A veces las tormentas se fusionan, cubriendo todo el planeta.

Aunque queda poca agua en Marte —en su mayor parte hielo, debajo de la superficie y en los polos—, esta todavía circula en la atmósfera en forma de vapor. 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 se desprende durante las tormentas solares. Una teoría es que este proceso, repetido suficientes veces a lo largo de eones, podría explicar cómo Marte pasó de tener lagos y ríos a prácticamente no tener agua en la actualidad.

Si una tormenta de polvo global ocurriera al mismo tiempo que una tormenta solar, proporcionaría una oportunidad para poner a prueba esa teoría. Los científicos están especialmente entusiasmados porque este máximo solar en particular ocurre al comienzo de la temporada más polvorienta de Marte, pero también saben que una tormenta de polvo global es un acontecimiento poco común.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra la misión MAVEN. Lockheed Martin Space construyó el vehículo espacial y es responsable de las operaciones de la misión. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA proporciona la navegación y el soporte para la Red del Espacio Profundo. El Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder es responsable de administrar las operaciones científicas, la divulgación pública y las comunicaciones.

Curiosity fue construido por JPL, el cual es administrado por Caltech en Pasadena, California. JPL dirige la misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La investigación RAD cuenta con el apoyo de la División de Heliofísica de la NASA como parte del Observatorio del Sistema de Heliofísica (HSO, por sus siglas en inglés) de la NASA.

Puedes encontrar información adicional sobre estas misiones (en inglés) en los sitios web:

https://mars.nasa.gov/maven

y

http://mars.nasa.gov/msl

Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA

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