Actualizado 27/05/2020 9:35:31 +00:00 CET

Corrientes eléctricas que rodean Marte, claves en su pérdida de atmósfera

Visualización de corrientes eléctricas en la atmósfera de Marte
Visualización de corrientes eléctricas en la atmósfera de Marte - NASA/Goddard/MAVEN/CU Boulder/SVS/Cindy Starr

MADRID, 27 May. (EUROPA PRESS) -

Cinco años después de que la nave espacial MAVEN de la NASA entrara en órbita alrededor de Marte, los datos de la misión han permitido la creación del primer mapa de sistemas de corriente eléctrica en la atmósfera marciana.

"Estas corrientes juegan un papel fundamental en la pérdida atmosférica que transformó a Marte de un mundo que podría haber soportado la vida en un desierto inhóspito", dijo en un comunicado el físico experimental Robin Ramstad, de la Universidad de Colorado, Boulder. "Actualmente estamos trabajando en el uso de las corrientes para determinar la cantidad precisa de energía que se extrae del viento solar y potencia el escape atmosférico". Ramstad es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en Nature Astronomy.

La Tierra también tiene tales sistemas: incluso podemos verlos en forma de coloridos despliegues de luz en el cielo nocturno cerca de las regiones polares conocidas como auroras o luces del norte y del sur. Las auroras de la Tierra están fuertemente vinculadas a las corrientes, generadas por la interacción del campo magnético de la Tierra con el viento solar, que fluyen a lo largo de las líneas verticales del campo magnético hacia la atmósfera, concentrándose en las regiones polares. Sin embargo, estudiar el flujo de electricidad a miles de millas sobre nuestras cabezas solo cuenta una parte de la historia sobre la situación en Marte. La diferencia radica en los respectivos campos magnéticos de los planetas, porque si bien el magnetismo de la Tierra proviene del interior, Marte no.

El magnetismo de la Tierra proviene de su núcleo, donde el hierro fundido y eléctricamente conductor fluye debajo de la corteza. Su campo magnético es global, lo que significa que rodea todo el planeta. Dado que Marte es un planeta rocoso y terrestre como la Tierra, uno podría suponer que el mismo tipo de paradigma magnético funciona allí también. Sin embargo, Marte no genera un campo magnético por sí solo, fuera de parches relativamente pequeños de corteza magnetizada. Algo diferente de lo que observamos en la Tierra debe estar sucediendo en el Planeta Rojo.

El viento solar, compuesto principalmente de electrones y protones cargados eléctricamente, sopla constantemente desde el Sol a alrededor de un millón y medio de kilómetros por hora. Fluye alrededor e interactúa con los objetos de nuestro sistema solar. El viento solar también está magnetizado y este campo magnético no puede penetrar fácilmente en la atmósfera superior de los planetas no magnetizados como Marte. En cambio, las corrientes que induce en la ionosfera del planeta causan una acumulación y un fortalecimiento del campo magnético, creando una llamada magnetosfera inducida. La forma en que el viento solar alimenta esta magnetosfera inducida en Marte no se ha entendido bien hasta ahora.

A medida que los iones y electrones del viento solar chocan contra este campo magnético inducido más fuerte cerca de Marte, se ven obligados a separarse debido a su carga eléctrica opuesta. Algunos iones fluyen en una dirección, algunos electrones en la otra dirección, formando corrientes eléctricas que se extienden desde el lado del día hasta el lado nocturno del planeta. Al mismo tiempo, los rayos X solares y la radiación ultravioleta ionizan constantemente parte de la atmósfera superior de Marte, convirtiéndola en una combinación de electrones e iones con carga eléctrica que pueden conducir electricidad.

"La atmósfera de Marte se comporta un poco como una esfera de metal que cierra un circuito eléctrico", dijo Ramstad. "Las corrientes fluyen en la atmósfera superior, con las capas de corriente más fuertes que persisten a 120-200 kilómetros (aproximadamente 75-125 millas) sobre la superficie del planeta". Tanto MAVEN como las misiones anteriores han visto indicios localizados de estas capas actuales antes, pero nunca antes habían podido mapear el circuito completo, desde su generación en el viento solar, hasta donde se deposita la energía eléctrica en la atmósfera superior.

Detectar directamente estas corrientes en el espacio es infamemente difícil. Afortunadamente, las corrientes distorsionan los campos magnéticos en el viento solar, detectables por el magnetómetro sensible de MAVEN. El equipo utilizó MAVEN para mapear la estructura promedio del campo magnético alrededor de Marte en tres dimensiones y calculó las corrientes directamente a partir de sus distorsiones de la estructura del campo magnético.

"Con una sola operación elegante, la fuerza y las rutas de las corrientes salen de este mapa del campo magnético", dijo Ramstad.

Sin un campo magnético global que rodea a Marte, las corrientes inducidas en el viento solar pueden formar una conexión eléctrica directa a la atmósfera superior marciana. Las corrientes transforman la energía del viento solar en campos magnéticos y eléctricos que aceleran las partículas atmosféricas cargadas en el espacio, impulsando el escape atmosférico al espacio. Los nuevos resultados revelan varias características inesperadas particulares del objetivo de MAVEN de comprender el escape atmosférico: la energía que impulsa el escape parece derivarse de un volumen mucho mayor de lo que a menudo se suponía.

La pérdida atmosférica impulsada por el viento solar ha estado activa durante miles de millones de años y ha contribuido a la transformación de Marte de un planeta cálido y húmedo que podría haber albergado la vida en un desierto frío global. MAVEN continúa explorando cómo funciona este proceso y cuánto del plan.

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