Estudiando las tormentas de polvo de Marte.

Las grandes tormentas de polvo de 2001 - Hellas / Syrtis Major

Las grandes tormentas de polvo de Marte del 2.001.

Dos imágenes de 2001 de la Mars Orbiter Camera en el orbitador Mars Global Surveyor de la NASA muestran un cambio dramático en la apariencia del planeta cuando la neblina levantada por la actividad de la tormenta de polvo en el sur se distribuye globalmente (Figura de la entrada).

A la izquierda, una imagen de finales de junio de 2001 muestra claras condiciones en gran parte del planeta, con actividad regional de tormenta de polvo en la cuenca de Hellas (característica ovalada brillante) cerca del borde del casquete polar sur. A la derecha, una imagen de julio de 2001 desde la misma perspectiva muestra que el planeta está casi completamente envuelto. El polvo se extiende a altitudes de más de 60 kilómetros (37 millas) durante tormentas a escala global.

Aunque las tormentas de polvo ocurren durante todo el año en Marte, a menudo ocurren en mayor cantidad durante ciertas temporadas. En particular, desde hace tiempo se sabe, a partir de observaciones telescópicas basadas en la Tierra, que los eventos de polvo más grandes y globales (aquellos que envuelven todo el planeta) ocurren durante la primavera y el verano australes. A medida que la misión Mars Global Surveyor (MGS) comenzó a monitorear este período por segunda vez, se prestó especial atención a las tormentas de polvo locales y regionales en anticipación de capturar, por primera vez, observaciones de alta resolución espacial y temporal de el comienzo de una tormenta "global".

Durante todo el mes de junio de 2001, la cámara MGS Mars Orbiter (MOC) acumuló rutinariamente mapas globales de baja resolución (7,5 km / pixel) de Marson, una órbita por órbita. Se observó una cantidad moderadamente grande de tormentas locales de polvo, especialmente a lo largo del margen de retroceso del casquete estacional de heladas de CO2 del polo sur y alrededor de la gran y profunda cuenca de impacto de Hellas que domina las tierras altas del sur y el este. El 21 de junio, una pequeña tormenta de polvo, por lo demás indiferenciada, subió a la cuenca desde el sudoeste. Cuando se vio 24 horas después, la tormenta había circulado en el sentido de las agujas del reloj alrededor de 1/3 de la circunferencia de Hellas, indicando vientos relativamente fuertes. Durante los siguientes tres días, esta tormenta se formó al norte de Hellas y al este hacia Hesperia, pero no cruzó el ecuador. Luego, en algún momento entre las 2 p. M. Hora local de Marte el 25 de junio y las 2 p. M. Hora local de Marte el 26 de junio, la tormenta explotó hacia el norte a través del ecuador y en menos de 24 horas después, se levantó polvo de lugares separados en Arabia, Nilosyrtis, y Hesperia, a miles de kilómetros de Hellas. Este fue el comienzo del esperado evento global de polvo.

El orbitador Mars Global Surveyor, que operó en Marte durante más de 9 años, fue diseñado 

para estudiar la composición del planeta, mapear su topografía y monitorizar los 

patrones climáticos. El orbitador hizo un gran número de descubrimientos acerca del 

planeta rojo, incluyendo evidencias de agua líquida en la superficie, o al menos muy 

poco por debajo de ella. Las observaciones realizadas por el Mars Global Surveyor, 

especialmente la identificación de minerales relacionados con el agua, fueron 

utilizados para decidir la hoja de ruta del rover Opportunity en 2010. El lanzamiento se 

realizó el 7 de noviembre de 1.996, la misión acabó el 14 de noviembre del 2.006.

Durante la semana siguiente, el polvo inyectado en lo alto de la estratosfera durante las tormentas iniciales de Hellas y Hesperia se desplazó hacia el este, transportado por la corriente predominante del chorro circumpolar sur. Debajo de este "velo" de polvo, un frente de viento intenso se movió a través de Marte, estableciendo condiciones para muchas otras tormentas de polvo locales y regionales. Para el 4 de julio, una gran tormenta regional se estaba librando entre Daedalia Planitia al sur de los volcanes Tharsis y Siria Planum (justo al sur de Labyrinthus Noctis). Otra tormenta estaba levantando columnas de polvo en el centro norte de Noachis / suroeste de Meridiani. Las plumas crecían en Hesperia pero no en Hellas.

Durante julio y agosto, las observaciones de MOC revelaron un patrón general de centros regionales de tormentas debajo de un velo siempre disperso de polvo estratosférico. La tormenta Daedalia / Claritas / Syria creó columnas de polvo en más de 90 días consecutivos.

Los puntos de vista y las percepciones previas de los eventos globales de polvo habían notado brillos regionales dentro del espectro general de lo que se llamó una "tormenta de polvo global". A partir de nuestras nuevas observaciones, sabemos que al menos esta "tormenta" de polvo global fue realmente un conjunto de tormentas, que de alguna manera se desencadenó para ocurrir al mismo tiempo. También sabemos que el polvo no se levantó de todas partes en la superficie durante este evento global, sino más bien de centros de actividad discretos y de larga vida. Vimos, por primera vez, un flujo rápido e inter-ecuatorial de vientos que levantan polvo.

Malin Space Science Systems y el Instituto de Tecnología de California construyeron el MOC utilizando hardware de repuesto de la misión Mars Observer. MSSS opera la cámara desde sus instalaciones en San Diego, California. El Mars Surveyor Operations Project del Jet Propulsion Laboratory opera la nave espacial Mars Global Surveyor con su socio industrial, Lockheed Martin Astronautics, desde las instalaciones en Pasadena, California y Denver, CO.

Crédito de imagen: NASA / JPL / MSSS

• Actualización: 5 de octubre de 2016, enlace artículo.


Tormentas de polvo vinculadas al escape de gas de la atmósfera de Marte.

Tormenta de polvo en Marte.

Algunos expertos en Marte están ansiosos y optimistas de que una tormenta de polvo este año crezca tanto que oscurezca los cielos alrededor de todo el Planeta Rojo. Este tipo de fenómeno más grande en el ambiente del moderno Marte podría examinarse como nunca antes fue posible, utilizando la combinación de una nave espacial ahora en Marte.

Un estudio publicado esta semana en base a observaciones del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA durante la tormenta de polvo global marciana más reciente, en 2007, sugiere que tales tormentas juegan un papel en el proceso de escape de gas desde la parte superior de la atmósfera de Marte. Ese proceso hace mucho tiempo transformó al Marte antiguo, más cálido y húmedo, en el árido y congelado planeta de hoy.

"Encontramos que hay un aumento en el vapor de agua en la atmósfera media en relación con las tormentas de polvo", dijo Nicholas Heavens de la Universidad de Hampton, Hampton, Virginia, autor principal del informe en Nature Astronomy. "El vapor de agua se eleva con la misma masa de aire elevándose con el polvo".

Un vínculo entre la presencia de vapor de agua en la atmósfera media de Marte, aproximadamente 30 a 60 millas (50 a 100 kilómetros) de altura,  y el escape de hidrógeno desde la parte superior de la atmósfera ha sido detectado por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Orbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea, pero principalmente en años sin los dramáticos cambios producidos en una tormenta de polvo global. La misión MAVEN de la NASA llegó a Marte en 2014 para estudiar el proceso de escape de la atmósfera.

"Sería grandioso tener una tormenta de polvo global que pudiéramos observar con todos los recursos ahora en Marte, y eso podría suceder este año", dijo David Kass del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. Es coautor del nuevo informe e investigador principal adjunto del instrumento que es la principal fuente de datos para él, Mars Climate Sounder de MRO.

El aumento de aire durante una tormenta de polvo global en 2007 en Marte
arrojó vapor de agua en la atmósfera media del planeta, los investigadores
aprendieron de los datos derivados de las observaciones del instrumento
Mars Climate Sounder en el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / Hampton Univ.

No todos los observadores de Marte están encantados con la idea de una tormenta de polvo global, que puede afectar adversamente las misiones en curso. Por ejemplo: Opportunity, es un robot de energía solar, tendría que agacharse para ahorrar energía; los próximos parámetros del módulo de aterrizaje de InSight tendrían que ajustarse para la entrada, el descenso y el aterrizaje seguro en noviembre; y todas las cámaras en rovers y orbitadores tendrían que lidiar con baja visibilidad.

Las décadas de observaciones de Marte documentan un patrón de múltiples tormentas de polvo regionales que surgen durante la primavera y el verano del norte. En la mayoría de los años marcianos, que son casi dos veces más largos que los años terrestres, todas las tormentas regionales se disipan y ninguna se convierte en una tormenta de polvo global. Pero dicha expansión ocurrió en 1977, 1982, 1994, 2001 /en esta entrada) y 2007. Se espera que la próxima temporada de tormenta de polvo marciana comience este verano y se prolongue hasta principios de 2019.

El concepto de un artista muestra a la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) entrando
 en órbita alrededor del planeta rojo. Programado para lanzarse en agosto y
llegar a Marte en marzo de 2006, la nave espacial transportará la cámara telescópica
más poderosa que haya volado a otro planeta y podrá mostrar las características
del paisaje marciano tan pequeñas como una mesa de cocina.

El Mars Climate Sounder en MRO puede explorar la atmósfera para detectar directamente el polvo y las partículas de hielo y puede detectar indirectamente las concentraciones de vapor de agua a partir de los efectos sobre la temperatura. Cielos y coautores del nuevo documento informan que los datos de la sonda muestran ligeros aumentos en el vapor de agua de la atmósfera media durante las tormentas de polvo regionales y revelan un salto brusco en la altitud alcanzada por el vapor de agua durante la tormenta de polvo global de 2007. Utilizando métodos de análisis recientemente refinados para los datos de 2007, los investigadores encontraron un aumento en el vapor de agua en más de cien veces en la atmósfera media durante esa tormenta global.

Antes de que MAVEN llegara a Marte, muchos científicos esperaban ver que la pérdida de hidrógeno desde la parte superior de la atmósfera ocurriera a un ritmo constante, con una variación vinculada a los cambios en el flujo de partículas cargadas del viento solar desde el Sol. Los datos de MAVEN y Mars Express no se ajustan a ese patrón, sino que muestran un patrón que parece estar más relacionado con las estaciones marcianas que con la actividad solar. Los cielos y los coautores presentan el levantamiento de las tormentas de polvo de vapor de agua a mayores altitudes como una posible clave para el patrón estacional en el escape de hidrógeno de la parte superior de la atmósfera. Las observaciones de MAVEN durante los efectos más fuertes de una tormenta de polvo global podrían impulsar la comprensión de su posible vínculo con el escape de gas de la atmósfera.

Contacto:

Guy Webster

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.

818-354-6278

guy.webster@jpl.nasa.gov

Laurie Cantillo / Dwayne Brown

NASA Headquarters, Washington

202-358-1077 / 202-358-1726

laura.l.cantillo@nasa.gov / dwayne.c.brown@nasa.gov

Última actualización: 23 de enero de 2018, enlace artículo.

Editor: Tony Greicius