Marte es el cuarto planeta desde el Sol . La superficie de Marte es de color rojo anaranjado porque está cubierta de polvo de óxido de hierro (III) , lo que le da el sobrenombre de " Planeta Rojo ". [21] [22] Marte alberga muchos volcanes extintos enormes (como Olympus Mons , 21,9 km o 13,6 millas de altura) y uno de los cañones más grandes del Sistema Solar ( Valles Marineris , 4.000 km o 2.500 millas de largo). En comparación, el diámetro de Marte es de 6.779 km (4.212 millas). Está clasificado como planeta terrestre y es el segundo más pequeño de los planetas del Sistema Solar .
Cuando se observan de cerca, las llanuras relativamente planas en las partes del norte de Marte contrastan fuertemente con el terreno lleno de cráteres en las tierras altas del sur ; esta observación del terreno se conoce como la dicotomía marciana . Geológicamente, el planeta es bastante activo con martemotos que tiemblan bajo tierra, remolinos de polvo que recorren el paisaje y nubes cirros . El dióxido de carbono está sustancialmente presente en los casquetes polares y en la delgada atmósfera de Marte .
En términos de movimiento orbital, un día solar marciano ( sol ) equivale a 24,5 horas y un año solar marciano equivale a 1,88 años terrestres (687 días terrestres). Durante un año, hay grandes cambios de temperatura en la superficie entre −78,5 °C (−109,3 °F) y 5,7 °C (42,3 °F) [c] similares a las estaciones de la Tierra, ya que ambos planetas tienen una excentricidad orbital y una excentricidad axial significativas. inclinación . Marte tiene dos satélites naturales que son pequeños y de forma irregular: Fobos y Deimos .
Marte se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años. Durante el período de Noé (hace 4,5 a 3,5 mil millones de años), la superficie de Marte estuvo marcada por impactos de meteoritos , formación de valles, erosión y la posible presencia de océanos de agua . El período Hesperiano (hace 3,5 a 3,3-2,9 mil millones de años) estuvo dominado por una actividad volcánica generalizada e inundaciones que excavaron inmensos canales de salida . El período amazónico , que continúa hasta el presente, estuvo marcado por el viento como influencia dominante en los procesos geológicos . Se desconoce si alguna vez existió vida en Marte .
Marte se encuentra entre los objetos más brillantes del cielo de la Tierra y sus características de albedo de alto contraste lo han convertido en un tema común para la observación con telescopios . Desde finales del siglo XX, Marte ha sido explorado por naves espaciales y rovers no tripulados , con el primer sobrevuelo de la sonda Mariner 4 en 1965, el primer orbitador de Marte realizado por la sonda Mars 2 en 1971 y el primer aterrizaje de la sonda Viking 1 en 1976. En 2023, hay al menos 11 sondas activas orbitando Marte o en la superficie marciana. Marte es un objetivo atractivo para futuras misiones de exploración humana , aunque no está prevista ninguna misión de este tipo para la década de 2020.
Los científicos han teorizado que durante la formación del Sistema Solar , Marte se creó como resultado de un proceso aleatorio de acumulación descontrolada de material del disco protoplanetario que orbitaba alrededor del Sol. Marte tiene muchas características químicas distintivas causadas por su posición en el Sistema Solar. Los elementos con puntos de ebullición comparativamente bajos, como el cloro , el fósforo y el azufre , son mucho más comunes en Marte que en la Tierra; Estos elementos probablemente fueron empujados hacia afuera por el enérgico viento solar del joven Sol . [23]
Después de la formación de los planetas, todos fueron sometidos al llamado " bombardeo pesado tardío ". Alrededor del 60% de la superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa época, [24] [25] [26] mientras que gran parte de la superficie restante probablemente esté sustentada por inmensas cuencas de impacto causadas por esos eventos. Hay evidencia de una enorme cuenca de impacto en el hemisferio norte de Marte, que abarca 10.600 por 8.500 kilómetros (6.600 por 5.300 millas), o aproximadamente cuatro veces el tamaño del Polo Sur de la Luna: la cuenca de Aitken , la cuenca de impacto más grande descubierta hasta ahora. [27] Esta teoría sugiere que Marte fue golpeado por un cuerpo del tamaño de Plutón hace unos cuatro mil millones de años. El evento, que se cree que es la causa de la dicotomía hemisférica marciana , creó la suave cuenca boreal que cubre el 40% del planeta. [28] [29]
Un estudio de 2023 muestra evidencia, basada en la inclinación orbital de Deimos (una pequeña luna de Marte), de que Marte pudo haber tenido alguna vez un sistema de anillos hace entre 3.500 y 4.000 millones de años. [30] Este sistema de anillos puede haberse formado a partir de una luna, 20 veces más masiva que Fobos , que orbitó alrededor de Marte hace miles de millones de años; y Fobos sería un remanente de ese anillo. [31] [32]
La historia geológica de Marte se puede dividir en muchos períodos, pero los siguientes son los tres períodos principales: [33] [34]
En Marte todavía hay actividad geológica. Los valles de Athabasca albergan flujos de lava en forma de láminas creados hace unos 200 millones de años . Los flujos de agua en los grabens llamados Cerberus Fossae ocurrieron hace menos de 20 millones de años, lo que indica intrusiones volcánicas igualmente recientes. [36] El Mars Reconnaissance Orbiter ha capturado imágenes de avalanchas. [37] [38]
Marte tiene aproximadamente la mitad del diámetro de la Tierra, y su superficie es sólo ligeramente menor que la superficie total de la tierra firme de la Tierra. [2] Marte es menos denso que la Tierra, tiene aproximadamente el 15% del volumen de la Tierra y el 11% de la masa de la Tierra , lo que resulta en aproximadamente el 38% de la gravedad de la superficie de la Tierra. Marte es el único ejemplo conocido actualmente de un planeta desértico , un planeta rocoso con una superficie similar a la de los desiertos calientes de la Tierra . El aspecto rojo anaranjado de la superficie marciana es causado por el óxido férrico u óxido . [39] Puede parecer caramelo ; [40] Otros colores de superficie comunes incluyen dorado, marrón, tostado y verdoso, según los minerales presentes. [40]
Al igual que la Tierra, Marte se ha diferenciado en un núcleo metálico denso cubierto por materiales menos densos. [41] [42] Los modelos actuales de su interior implican un núcleo que consiste principalmente de hierro y níquel con aproximadamente 16-17% de azufre . [43] Se cree que este núcleo de sulfuro de hierro (II) es dos veces más rico en elementos más ligeros que el de la Tierra. [44] El núcleo está rodeado por un manto de silicato que formó muchas de las características tectónicas y volcánicas del planeta, pero parece estar inactivo. Además del silicio y el oxígeno, los elementos más abundantes en la corteza marciana son el hierro , el magnesio , el aluminio , el calcio y el potasio . El espesor promedio de la corteza del planeta es de unos 50 kilómetros (31 millas), con un espesor máximo de 125 kilómetros (78 millas). [44] En comparación, la corteza terrestre tiene un espesor promedio de 40 kilómetros (25 millas). [45] [46]
Se confirma que Marte es sísmicamente activo. En 2019, se informó que InSight , ahora fuera de línea, había detectado y registrado más de 450 marsismos y eventos relacionados. [47] [48] En 2021 se informó que, basándose en once terremotos de baja frecuencia detectados por el módulo de aterrizaje InSight, se determinó que el núcleo de Marte era líquido. A partir de esto también se descubrió que el núcleo marciano tenía un radio de aproximadamente1830 ± 40 km y una temperatura de alrededor de 1900-2000 K. El radio del núcleo marciano es anormalmente grande y representa más de la mitad del radio de Marte. El radio del núcleo de Marte es aproximadamente la mitad del tamaño del radio del núcleo de la Tierra. A esto, se ha sugerido que el núcleo contiene cierta cantidad de elementos más ligeros como oxígeno e hidrógeno , además de la aleación de hierro y níquel y aproximadamente un 15% de azufre. [49] [50]
El núcleo de Marte está cubierto por un manto rocoso, que no parece tener una capa térmicamente aislante análoga al manto inferior de la Tierra . [50] El manto marciano parece sólido hasta una profundidad de unos 500 km, donde comienza la zona de baja velocidad ( astenosfera parcialmente derretida ). [51] Debajo de la astenosfera, la velocidad de las ondas sísmicas comienza a crecer nuevamente; ya una profundidad de unos 1.050 km se encuentra el límite de la zona de transición que se extiende hasta el núcleo. [50]
Un análisis más detallado de los datos del módulo de aterrizaje InSight ha sugerido que Marte tiene un núcleo líquido. [52] [53] Además, el 25 de octubre de 2023, los científicos informaron que utilizando datos de InSight, Marte tiene un océano de magma radiactivo debajo de su corteza. [54]
Marte es un planeta terrestre con una superficie formada por minerales que contienen silicio y oxígeno, metales y otros elementos que normalmente forman la roca . La superficie marciana está compuesta principalmente de basalto toleítico , [55] aunque algunas partes son más ricas en sílice que el basalto típico y pueden ser similares a las rocas andesíticas de la Tierra o al vidrio de sílice. Las regiones de bajo albedo sugieren concentraciones de feldespato plagioclasa , y las regiones de bajo albedo del norte muestran concentraciones más altas de lo normal de silicatos en láminas y vidrio con alto contenido de silicio. Partes de las tierras altas del sur incluyen cantidades detectables de piroxenos con alto contenido de calcio . Se han encontrado concentraciones localizadas de hematita y olivino . [56] Gran parte de la superficie está profundamente cubierta por polvo de óxido de hierro (III) de grano fino . [57]
Aunque Marte no tiene evidencia de un campo magnético global estructurado , [58] las observaciones muestran que partes de la corteza del planeta han sido magnetizadas, lo que sugiere que en el pasado se han producido inversiones de polaridad alterna de su campo dipolar. Este paleomagnetismo de minerales magnéticamente susceptibles es similar a las bandas alternas que se encuentran en los fondos oceánicos de la Tierra . Una teoría, publicada en 1999 y reexaminada en octubre de 2005 (con la ayuda del Mars Global Surveyor ), es que estas bandas sugieren actividad tectónica de placas en Marte hace cuatro mil millones de años, antes de que la dinamo planetaria dejara de funcionar y el campo magnético del planeta. el campo se desvaneció. [59]
El módulo de aterrizaje Phoenix arrojó datos que muestran que el suelo marciano es ligeramente alcalino y contiene elementos como magnesio , sodio , potasio y cloro . Estos nutrientes se encuentran en los suelos de la Tierra. Son necesarios para el crecimiento de las plantas. [60] Los experimentos realizados por el módulo de aterrizaje mostraron que el suelo marciano tiene un pH básico de 7,7 y contiene 0,6% de perclorato salino , [61] [62] concentraciones que son tóxicas para los humanos . [63] [64]
Las rayas son comunes en todo Marte y con frecuencia aparecen otras nuevas en pendientes pronunciadas de cráteres, depresiones y valles. Las rayas son oscuras al principio y se aclaran con la edad. Las rayas pueden comenzar en un área pequeña y luego extenderse por cientos de metros. Se les ha visto seguir los bordes de rocas y otros obstáculos en su camino. Las teorías comúnmente aceptadas incluyen que son capas oscuras subyacentes de suelo que se revelan después de avalanchas de polvo brillante o remolinos de polvo . [65] Se han propuesto varias otras explicaciones, incluidas aquellas que involucran el agua o incluso el crecimiento de organismos. [66] [67]
Los niveles de radiación en la superficie son en promedio de 0,64 milisieverts por día, y significativamente menores que la radiación de 1,84 milisieverts por día o 22 milirads por día durante el vuelo hacia y desde Marte. [68] [69] A modo de comparación, los niveles de radiación en la órbita terrestre baja , donde orbitan las estaciones espaciales de la Tierra , son de alrededor de 0,5 milisieverts de radiación por día. [70] Hellas Planitia tiene la radiación superficial más baja con alrededor de 0,342 milisievert por día, con tubos de lava al suroeste de Hadriacus Mons con niveles potencialmente tan bajos como 0,064 milisievert por día. [71]
Aunque más recordados por sus mapas de la Luna, Johann Heinrich Mädler y Wilhelm Beer fueron los primeros areógrafos. Comenzaron estableciendo que la mayoría de las características de la superficie de Marte eran permanentes y determinando con mayor precisión el período de rotación del planeta. En 1840, Mädler combinó diez años de observaciones y dibujó el primer mapa de Marte. [72]
Las características de Marte reciben nombres de una variedad de fuentes. Las características del albedo llevan el nombre de la mitología clásica. Los cráteres de más de 50 kilómetros aproximadamente llevan el nombre de científicos y escritores fallecidos y de otras personas que contribuyeron al estudio de Marte. Los cráteres más pequeños llevan el nombre de ciudades y pueblos del mundo con poblaciones de menos de 100.000 habitantes. Los grandes valles reciben su nombre de la palabra "Marte" o "estrella" en varios idiomas; Los valles más pequeños llevan el nombre de los ríos. [73]
Las características de albedo grandes conservan muchos de los nombres más antiguos, pero a menudo se actualizan para reflejar nuevos conocimientos sobre la naturaleza de las características. Por ejemplo, Nix Olympica (las nieves del Olimpo) se ha convertido en Olympus Mons (Monte Olimpo). [74] La superficie de Marte vista desde la Tierra está dividida en dos tipos de áreas, con diferentes albedos. Las llanuras más pálidas cubiertas de polvo y arena ricas en óxidos de hierro rojizos alguna vez fueron consideradas "continentes" marcianos y recibieron nombres como Arabia Terra ( tierra de Arabia ) o Amazonis Planitia ( llanura amazónica ). Se pensaba que las características oscuras eran mares, de ahí sus nombres Mare Erythraeum , Mare Sirenum y Aurorae Sinus . La característica oscura más grande vista desde la Tierra es Syrtis Major Planum . [75] La capa de hielo permanente del polo norte se llama Planum Boreum . El casquete sur se llama Planum Australe . [76]
El ecuador de Marte está definido por su rotación, pero la ubicación de su primer meridiano se especificó, al igual que la de la Tierra (en Greenwich ), mediante la elección de un punto arbitrario; Mädler y Beer seleccionaron una línea para sus primeros mapas de Marte en 1830. Después de que la nave espacial Mariner 9 proporcionara amplias imágenes de Marte en 1972, se formó un pequeño cráter (más tarde llamado Airy-0 ), situado en el Sinus Meridiani ("Middle Bay" o "Meridian Bay"), fue elegido por Merton Davies , Harold Masursky y Gérard de Vaucouleurs para que la definición de longitud de 0,0° coincidiera con la selección original. [77] [78] [79]
Como Marte no tiene océanos y, por tanto, no tiene " nivel del mar ", se tuvo que seleccionar una superficie de elevación cero como nivel de referencia; esto se llama areoide [80] de Marte, análoga al geoide terrestre . [81] La altitud cero se definió por la altura a la que hay 610,5 Pa (6,105 mbar ) de presión atmosférica. [82] Esta presión corresponde al punto triple del agua, y es aproximadamente el 0,6% de la presión superficial al nivel del mar en la Tierra (0,006 atm). [83]
Para fines cartográficos, el Servicio Geológico de Estados Unidos divide la superficie de Marte en treinta cuadrángulos cartográficos , cada uno de los cuales lleva el nombre de una característica de albedo clásica que contiene. [84] En abril de 2023, The New York Times informó sobre un mapa global actualizado de Marte basado en imágenes de la nave espacial Hope . [85] La NASA publicó un mapa global de Marte relacionado, pero mucho más detallado, el 16 de abril de 2023. [86]
La vasta región montañosa de Tharsis contiene varios volcanes extintos, entre los que se encuentra el volcán en escudo Olympus Mons ( Monte Olimpo ). El edificio tiene más de 600 km (370 millas) de ancho. [87] [88] Debido a que la montaña es tan grande, con una estructura compleja en sus bordes, es difícil darle una altura definida. Su relieve local, desde el pie de los acantilados que forman su margen noroeste hasta su cima, tiene más de 21 km (13 millas), [88] un poco más del doble de la altura de Mauna Kea medida desde su base en el fondo del océano. El cambio de elevación total desde las llanuras de Amazonis Planitia , más de 1.000 km (620 millas) al noroeste, hasta la cumbre se acerca a los 26 km (16 millas), [89] aproximadamente tres veces la altura del Monte Everest , que en comparación se sitúa en poco más de 8,8 kilómetros (5,5 millas). En consecuencia, Olympus Mons es la montaña más alta o la segunda más alta del Sistema Solar ; la única montaña conocida que podría ser más alta es el pico Rheasilvia en el asteroide Vesta , de 20 a 25 km (12 a 16 millas). [90]
La dicotomía de la topografía marciana es sorprendente: las llanuras del norte aplanadas por flujos de lava contrastan con las tierras altas del sur, picadas y llenas de cráteres por impactos antiguos. Es posible que, hace cuatro mil millones de años, el hemisferio norte de Marte fuera golpeado por un objeto de entre una décima y dos terceras partes del tamaño de la Luna de la Tierra . Si este es el caso, el hemisferio norte de Marte sería el lugar de un cráter de impacto de 10.600 por 8.500 kilómetros (6.600 por 5.300 millas) de tamaño, o aproximadamente el área de Europa, Asia y Australia juntas, superando a Utopia Planitia y la Polo Sur de la Luna : cuenca Aitken como el cráter de impacto más grande del Sistema Solar. [91] [92] [93]
Marte está marcado por varios cráteres de impacto: se han encontrado un total de 43.000 cráteres con un diámetro de 5 kilómetros (3,1 millas) o más. [94] El cráter expuesto más grande es Hellas , que tiene 2.300 kilómetros (1.400 millas) de ancho y 7.000 metros (23.000 pies) de profundidad, y es una característica de albedo ligero claramente visible desde la Tierra. [95] [96] Hay otras características de impacto notables, como Argyre , que tiene alrededor de 1.800 kilómetros (1.100 millas) de diámetro, [97] e Isidis , que tiene alrededor de 1.500 kilómetros (930 millas) de diámetro. [98] Debido a la menor masa y tamaño de Marte, la probabilidad de que un objeto colisione con el planeta es aproximadamente la mitad que la de la Tierra. Marte está ubicado más cerca del cinturón de asteroides , por lo que tiene una mayor probabilidad de ser golpeado por materiales de esa fuente. Es más probable que Marte sea golpeado por cometas de período corto , es decir , aquellos que se encuentran dentro de la órbita de Júpiter . [99]
Los cráteres marcianos pueden tener una morfología que sugiere que el suelo se mojó después del impacto del meteoro. [100]
El gran cañón, Valles Marineris (en latín, " Valles Marineros ", también conocido como Agathodaemon en los mapas antiguos del canal [101] ), tiene una longitud de 4.000 kilómetros (2.500 millas) y una profundidad de hasta 7 kilómetros (4,3 millas). . La longitud de Valles Marineris equivale a la longitud de Europa y se extiende a lo largo de una quinta parte de la circunferencia de Marte. En comparación, el Gran Cañón de la Tierra tiene sólo 446 kilómetros (277 millas) de largo y casi 2 kilómetros (1,2 millas) de profundidad. Valles Marineris se formó debido al hinchamiento de la zona de Tharsis, lo que provocó el colapso de la corteza en la zona de Valles Marineris. En 2012, se propuso que Valles Marineris no es solo un graben , sino un límite de placas donde se han producido 150 kilómetros (93 millas) de movimiento transversal , lo que convierte a Marte en un planeta con posiblemente una disposición de dos placas tectónicas . [102] [103]
Las imágenes del Sistema de Imágenes de Emisión Térmica (THEMIS) a bordo del orbitador Mars Odyssey de la NASA han revelado siete posibles entradas a cuevas en los flancos del volcán Arsia Mons . [104] Las cuevas, que llevan el nombre de los seres queridos de sus descubridores, se conocen colectivamente como las "siete hermanas". [105] Las entradas a las cuevas miden de 100 a 252 metros (328 a 827 pies) de ancho y se estima que tienen al menos 73 a 96 metros (240 a 315 pies) de profundidad. Debido a que la luz no llega al suelo de la mayoría de las cuevas, es posible que se extiendan mucho más profundamente que estas estimaciones más bajas y se ensanchen por debajo de la superficie. "Dena" es la única excepción; su piso es visible y se midió que tenía 130 metros (430 pies) de profundidad. Los interiores de estas cavernas pueden estar protegidos de micrometeoroides, radiación ultravioleta, erupciones solares y partículas de alta energía que bombardean la superficie del planeta. [106] [107]
Marte perdió su magnetosfera hace 4 mil millones de años, [108] posiblemente debido a numerosos impactos de asteroides, [109] por lo que el viento solar interactúa directamente con la ionosfera marciana , reduciendo la densidad atmosférica al eliminar los átomos de la capa exterior. [110] Tanto Mars Global Surveyor como Mars Express han detectado partículas atmosféricas ionizadas que se arrastran hacia el espacio detrás de Marte, [108] [111] y el orbitador MAVEN está estudiando esta pérdida atmosférica . En comparación con la Tierra, la atmósfera de Marte está bastante enrarecida. La presión atmosférica en la superficie hoy varía desde un mínimo de 30 Pa (0,0044 psi ) en Olympus Mons hasta más de 1155 Pa (0,1675 psi) en Hellas Planitia , con una presión media en el nivel de la superficie de 600 Pa (0,087 psi). [112] La densidad atmosférica más alta en Marte es igual a la que se encuentra a 35 kilómetros (22 millas) [113] sobre la superficie de la Tierra. La presión superficial media resultante es sólo el 0,6% de los 101,3 kPa (14,69 psi) de la Tierra. La altura de escala de la atmósfera es de aproximadamente 10,8 kilómetros (6,7 millas), [114] que es más alta que los 6 kilómetros (3,7 millas) de la Tierra, porque la gravedad superficial de Marte es solo aproximadamente el 38% de la de la Tierra. [115]
La atmósfera de Marte se compone aproximadamente de un 96% de dióxido de carbono , un 1,93% de argón y un 1,89% de nitrógeno junto con trazas de oxígeno y agua. [2] [116] [110] La atmósfera es bastante polvorienta y contiene partículas de aproximadamente 1,5 μm de diámetro que le dan al cielo marciano un color leonado cuando se ve desde la superficie. [117] Puede adquirir un tono rosado debido a las partículas de óxido de hierro suspendidas en él. [21] La concentración de metano en la atmósfera marciana fluctúa desde aproximadamente 0,24 ppb durante el invierno del norte hasta aproximadamente 0,65 ppb durante el verano. [118] Las estimaciones de su vida útil oscilan entre 0,6 y 4 años, [119] [120] por lo que su presencia indica que debe estar presente una fuente activa del gas. El metano podría producirse mediante procesos no biológicos, como la serpentinización que involucra agua, dióxido de carbono y el mineral olivino , que se sabe que es común en Marte, [121] o por vida marciana. [122]
En comparación con la Tierra, su mayor concentración de CO 2 atmosférico y su menor presión superficial pueden ser la razón por la que el sonido se atenúa más en Marte, donde las fuentes naturales son escasas aparte del viento. Utilizando grabaciones acústicas recopiladas por el rover Perseverance , los investigadores concluyeron que la velocidad del sonido allí es de aproximadamente 240 m/s para frecuencias inferiores a 240 Hz y de 250 m/s para las superiores. [124] [125]
Se han detectado auroras en Marte. [126] [127] [128] Debido a que Marte carece de un campo magnético global, los tipos y la distribución de las auroras allí difieren de las de la Tierra; [129] en lugar de limitarse principalmente a las regiones polares como es el caso de la Tierra, una aurora marciana puede abarcar el planeta. [130] En septiembre de 2017, la NASA informó que los niveles de radiación en la superficie del planeta Marte se duplicaron temporalmente y se asociaron con una aurora 25 veces más brillante que cualquiera observada anteriormente, debido a una tormenta solar masiva e inesperada en medio de el mes. [130] [131]
De todos los planetas del Sistema Solar, las estaciones de Marte son las más parecidas a las de la Tierra, debido a las inclinaciones similares de los ejes de rotación de los dos planetas. La duración de las estaciones marcianas es aproximadamente el doble que la de la Tierra porque la mayor distancia de Marte al Sol hace que el año marciano dure aproximadamente dos años terrestres. Las temperaturas de la superficie marciana varían desde mínimas de aproximadamente -110 °C (-166 °F) hasta máximas de hasta 35 °C (95 °F) en el verano ecuatorial. [15] El amplio rango de temperaturas se debe a la delgada atmósfera que no puede almacenar mucho calor solar, la baja presión atmosférica (aproximadamente el 1% de la atmósfera de la Tierra ) y la baja inercia térmica del suelo marciano. [132] El planeta está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra, lo que resulta en sólo el 43% de la cantidad de luz solar. [133] [134]
Si Marte tuviera una órbita similar a la de la Tierra, sus estaciones serían similares a las de la Tierra porque su inclinación axial es similar a la de la Tierra. La excentricidad comparativamente grande de la órbita marciana tiene un efecto significativo. Marte está cerca del perihelio cuando es verano en el hemisferio sur e invierno en el norte, y cerca del afelio cuando es invierno en el hemisferio sur y verano en el norte. Como resultado, las estaciones en el hemisferio sur son más extremas y las estaciones en el norte son más suaves de lo que serían de otro modo. Las temperaturas de verano en el sur pueden ser hasta 30 °C (54 °F) más cálidas que las temperaturas de verano equivalentes en el norte. [135]
Marte tiene las tormentas de polvo más grandes del Sistema Solar, alcanzando velocidades de más de 160 km/h (100 mph). Estas pueden variar desde una tormenta sobre un área pequeña, hasta tormentas gigantes que cubren todo el planeta. Suelen ocurrir cuando Marte está más cerca del Sol y se ha demostrado que aumentan la temperatura global. [136]
El agua en su forma líquida no puede existir en la superficie de Marte debido a la baja presión atmosférica, que es menos del 1% de la de la Tierra, [137] excepto en las elevaciones más bajas durante períodos cortos. [42] [138] Los dos casquetes polares parecen estar compuestos en gran parte de agua. [139] [140] El volumen de hielo de agua en la capa de hielo del polo sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir toda la superficie del planeta con una profundidad de 11 metros (36 pies). [141] Se cree que grandes cantidades de hielo están atrapadas dentro de la gruesa criosfera de Marte. Los datos de radar de Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) muestran grandes cantidades de hielo en ambos polos [142] [143] y en latitudes medias. [144] El módulo de aterrizaje Phoenix tomó muestras directamente de hielo de agua en suelo marciano poco profundo el 31 de julio de 2008. [145]
Los accidentes geográficos visibles en Marte sugieren fuertemente que ha existido agua líquida en la superficie del planeta. Enormes franjas lineales de terreno erosionado, conocidas como canales de salida , atraviesan la superficie en unos 25 lugares. Se cree que son un registro de erosión causada por la liberación catastrófica de agua de los acuíferos subterráneos, aunque se ha planteado la hipótesis de que algunas de estas estructuras son el resultado de la acción de los glaciares o la lava. [146] [147] Uno de los ejemplos más grandes, Ma'adim Vallis , tiene 700 kilómetros (430 millas) de largo, mucho mayor que el Gran Cañón, con un ancho de 20 kilómetros (12 millas) y una profundidad de 2 kilómetros ( 1,2 millas) en algunos lugares. Se cree que fue tallado por agua corriente en las primeras etapas de la historia de Marte. [148] Se cree que el más joven de estos canales se formó hace sólo unos pocos millones de años. [149]
En otros lugares, particularmente en las áreas más antiguas de la superficie marciana, redes dendríticas de valles de escala más fina se extienden a lo largo de proporciones significativas del paisaje. Las características de estos valles y su distribución implican fuertemente que fueron tallados por la escorrentía resultante de las precipitaciones en la historia temprana de Marte. El flujo de agua subterránea y la extracción de agua subterránea pueden desempeñar papeles subsidiarios importantes en algunas redes, pero la precipitación fue probablemente la causa fundamental de la incisión en casi todos los casos. [150]
A lo largo de los cráteres y las paredes de los cañones, hay miles de características que parecen similares a los barrancos terrestres . Los barrancos tienden a estar en las tierras altas del hemisferio sur y miran hacia el ecuador; todos están hacia el polo de 30° de latitud. Varios autores han sugerido que su proceso de formación involucra agua líquida, probablemente debido al derretimiento del hielo, [151] [152] aunque otros han argumentado a favor de mecanismos de formación que involucran escarcha de dióxido de carbono o el movimiento de polvo seco. [153] [154] No se han formado barrancos parcialmente degradados por la erosión y no se han observado cráteres de impacto superpuestos, lo que indica que se trata de características jóvenes, posiblemente aún activas. [152] Otras características geológicas, como deltas y abanicos aluviales conservados en cráteres, son evidencia adicional de condiciones más cálidas y húmedas en un intervalo o intervalos en la historia anterior de Marte. [155] Tales condiciones requieren necesariamente la presencia generalizada de lagos de cráter en una gran proporción de la superficie, para lo cual existe evidencia mineralógica, sedimentológica y geomorfológica independiente. [156] Otra evidencia de que alguna vez existió agua líquida en la superficie de Marte proviene de la detección de minerales específicos como la hematita y la goethita , los cuales a veces se forman en presencia de agua. [157]
Marte tiene dos casquetes polares permanentes. Durante el invierno, un polo permanece en una oscuridad continua, enfriando la superficie y provocando la deposición del 25 al 30% de la atmósfera en placas de hielo de CO 2 ( hielo seco ). [159] Cuando los polos vuelven a estar expuestos a la luz solar, el CO 2 congelado se sublima . Estas acciones estacionales transportan grandes cantidades de polvo y vapor de agua, dando lugar a heladas similares a las de la Tierra y grandes cirros . Nubes de hielo de agua fueron fotografiadas por el rover Opportunity en 2004. [160]
Los casquetes de ambos polos están formados principalmente por hielo de agua. El dióxido de carbono congelado se acumula como una capa comparativamente delgada de aproximadamente un metro de espesor en el casquete norte sólo durante el invierno septentrional, mientras que el casquete sur tiene una capa permanente de hielo seco de unos ocho metros de espesor. Esta capa permanente de hielo seco en el polo sur está salpicada de pozos aproximadamente circulares, poco profundos y de fondo plano, que, según muestran las imágenes repetidas, se están expandiendo en algunos lugares y retrocediendo en otros. [161] El casquete polar norte tiene un diámetro de aproximadamente 1000 kilómetros (620 millas), [162] y contiene alrededor de 1,6 millones de kilómetros cúbicos (5,7 × 10 16 pies cúbicos) de hielo, que, si se distribuyera uniformemente sobre el casquete, tener 2 kilómetros (1,2 millas) de espesor. [163] (Esto se compara con un volumen de 2,85 millones de kilómetros cúbicos (1,01 × 10 17 pies cúbicos) de la capa de hielo de Groenlandia .) El casquete polar sur tiene un diámetro de 350 kilómetros (220 millas) y un espesor de 3 kilómetros ( 1,9 millas). [164] El volumen total de hielo en el casquete polar sur más los depósitos en capas adyacentes se ha estimado en 1,6 millones de kilómetros cúbicos. [165] Ambos casquetes polares muestran depresiones en espiral, que un análisis reciente del radar de penetración de hielo SHARAD ha demostrado que son el resultado de vientos catabáticos que forman espirales debido al efecto Coriolis . [166] [167]
El congelamiento estacional de áreas cercanas a la capa de hielo del sur da como resultado la formación de placas transparentes de hielo seco de 1 metro de espesor sobre el suelo. Con la llegada de la primavera, la luz del sol calienta el subsuelo y la presión del CO 2 sublimado se acumula debajo de una losa, elevándola y finalmente rompiéndola. Esto provoca erupciones parecidas a géiseres de gas CO 2 mezclado con arena o polvo basáltico oscuro. Este proceso es rápido y se observa que ocurre en el espacio de unos pocos días, semanas o meses, un ritmo de cambio bastante inusual en geología, especialmente para Marte. El gas que corre debajo de una losa hacia el sitio de un géiser talla un patrón de canales radiales en forma de telaraña debajo del hielo, siendo el proceso el equivalente invertido de una red de erosión formada por el agua que se drena a través de un solo desagüe. [168] [169]
En 2004, Opportunity detectó el mineral jarosita . Esto se forma solo en presencia de agua ácida, lo que demuestra que alguna vez existió agua en Marte. [170] [171] El rover Spirit encontró depósitos concentrados de sílice en 2007 que indicaban condiciones húmedas en el pasado, y en diciembre de 2011, el mineral yeso , que también se forma en presencia de agua, fue encontrado en la superficie por Marte de la NASA. Oportunidad rover. [172] [173] [174] Se estima que la cantidad de agua en el manto superior de Marte, representada por iones hidroxilo contenidos en los minerales marcianos, es igual o mayor que la de la Tierra, entre 50 y 300 partes por millón de agua, que es suficiente para cubrir todo el planeta hasta una profundidad de 200 a 1000 metros (660 a 3280 pies). [175] [176]
El 18 de marzo de 2013, la NASA informó evidencia de hidratación mineral procedente de instrumentos del rover Curiosity , probablemente sulfato de calcio hidratado , en varias muestras de roca , incluidos los fragmentos rotos de la roca "Tintina" y la roca "Sutton Inlier" , así como en vetas y nódulos en otras rocas como la roca "Knorr" y la roca "Wernicke" . [177] [178] El análisis utilizando el instrumento DAN del rover proporcionó evidencia de agua subterránea, que representa hasta un 4% de contenido de agua, hasta una profundidad de 60 centímetros (24 pulgadas), durante la travesía del rover desde el sitio de Bradbury Landing hasta el área de la Bahía de Yellowknife en el terreno de Glenelg . [177] En septiembre de 2015, la NASA anunció que habían encontrado pruebas sólidas de flujos de salmuera hidratada en líneas de pendientes recurrentes , basándose en lecturas del espectrómetro de las áreas oscuras de las pendientes. [179] [180] [181] Estas rayas fluyen cuesta abajo en el verano marciano, cuando la temperatura es superior a -23 °C, y se congelan a temperaturas más bajas. [182] Estas observaciones respaldaron hipótesis anteriores, basadas en el momento de la formación y su tasa de crecimiento, de que estas rayas oscuras eran el resultado del agua que fluía justo debajo de la superficie. [183] Sin embargo, trabajos posteriores sugirieron que las líneas pueden ser flujos granulares secos, con un papel limitado para el agua como máximo en el inicio del proceso. [184] Sigue siendo difícil llegar a una conclusión definitiva sobre la presencia, extensión y papel del agua líquida en la superficie marciana. [185] [186]
Los investigadores sospechan que gran parte de las llanuras bajas del norte del planeta estaban cubiertas por un océano de cientos de metros de profundidad, aunque esta teoría sigue siendo controvertida. [187] En marzo de 2015, los científicos afirmaron que dicho océano podría haber sido del tamaño del Océano Ártico de la Tierra . Este hallazgo se derivó de la proporción de protio a deuterio en la atmósfera marciana moderna en comparación con esa proporción en la Tierra. La cantidad de deuterio marciano (D/H = 9,3 ± 1,7 10 -4 ) es de cinco a siete veces la cantidad en la Tierra (D/H = 1,56 10 -4 ), lo que sugiere que el antiguo Marte tenía niveles de agua significativamente más altos. Los resultados del rover Curiosity habían encontrado previamente una alta proporción de deuterio en el cráter Gale , aunque no lo suficientemente alta como para sugerir la presencia anterior de un océano. Otros científicos advierten que estos resultados no han sido confirmados y señalan que los modelos climáticos marcianos aún no han demostrado que el planeta fuera lo suficientemente cálido en el pasado como para albergar masas de agua líquida. [188] Cerca del casquete polar norte se encuentra el cráter Korolev de 81,4 kilómetros (50,6 millas) de ancho , que el orbitador Mars Express descubrió que estaba lleno con aproximadamente 2200 kilómetros cúbicos (530 millas cúbicas) de hielo de agua. [189]
En noviembre de 2016, la NASA informó haber encontrado una gran cantidad de hielo subterráneo en la región de Utopia Planitia . Se ha estimado que el volumen de agua detectado es equivalente al volumen de agua del Lago Superior (que es de 12.100 kilómetros cúbicos [190] ). [191] [192] Durante las observaciones realizadas entre 2018 y 2021, el ExoMars Trace Gas Orbiter detectó indicios de agua, probablemente hielo subterráneo, en el sistema de cañones Valles Marineris. [193]
La distancia promedio de Marte al Sol es de aproximadamente 230 millones de kilómetros (143 millones de millas) y su período orbital es de 687 días (terrestres). El día solar (o sol ) en Marte es sólo un poco más largo que un día terrestre: 24 horas, 39 minutos y 35,244 segundos. [194] Un año marciano equivale a 1,8809 años terrestres, o 1 año, 320 días y 18,2 horas. [2] La diferencia de potencial gravitacional y, por tanto, el delta-v necesario para la transferencia entre Marte y la Tierra es el segundo más bajo de la Tierra. [195] [196]
La inclinación axial de Marte es de 25,19° con respecto a su plano orbital , que es similar a la inclinación axial de la Tierra. [2] Como resultado, Marte tiene estaciones como la Tierra, aunque en Marte son casi el doble de largas porque su período orbital es mucho más largo. En la época actual, la orientación del polo norte de Marte es cercana a la estrella Deneb . [20]
Marte tiene una excentricidad orbital relativamente pronunciada de aproximadamente 0,09; De los otros siete planetas del Sistema Solar, sólo Mercurio tiene una excentricidad orbital mayor. Se sabe que en el pasado Marte tuvo una órbita mucho más circular. En un momento dado, hace 1,35 millones de años terrestres, Marte tuvo una excentricidad de aproximadamente 0,002, mucho menos que la de la Tierra actual. [197] El ciclo de excentricidad de Marte es de 96.000 años terrestres en comparación con el ciclo de la Tierra de 100.000 años. [198]
Marte tiene su máximo acercamiento a la Tierra ( oposición ) en un período sinódico de 779,94 días. No debe confundirse con la conjunción de Marte , donde la Tierra y Marte están en lados opuestos del Sistema Solar y forman una línea recta que cruza el Sol. El tiempo medio entre las sucesivas oposiciones de Marte, su período sinódico , es de 780 días; pero el número de días entre oposiciones sucesivas puede oscilar entre 764 y 812. [198] La distancia en una aproximación cercana varía entre aproximadamente 54 y 103 millones de kilómetros (34 y 64 millones de millas) debido a las órbitas elípticas de los planetas , lo que provoca una variación comparable. en tamaño angular . [199] Marte se opone a la Tierra cada 2,1 años. Los planetas entrarán en oposición cerca del perihelio de Marte en 2003, 2018 y 2035, siendo los eventos de 2020 y 2033 particularmente cercanos a la oposición perihelicoidal. [200] [201] [202]
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La magnitud aparente media de Marte es +0,71 con una desviación estándar de 1,05. [18] Debido a que la órbita de Marte es excéntrica, la magnitud en oposición al Sol puede oscilar entre aproximadamente −3,0 y −1,4. [203] El brillo mínimo es de magnitud +1,86 cuando el planeta está cerca del afelio y en conjunción con el Sol. [18] En su punto más brillante, Marte (junto con Júpiter ) ocupa el segundo lugar después de Venus en brillo aparente. [18] Marte suele aparecer claramente de color amarillo, naranja o rojo. Cuando está más lejos de la Tierra, está más de siete veces más lejos que cuando está más cerca. Marte suele estar lo suficientemente cerca como para verlo particularmente bien una o dos veces en intervalos de 15 o 17 años. [204] Los telescopios ópticos terrestres generalmente se limitan a resolver características de aproximadamente 300 kilómetros (190 millas) de ancho cuando la Tierra y Marte están más cerca debido a la atmósfera de la Tierra. [205]
A medida que Marte se acerca a la oposición, comienza un período de movimiento retrógrado , lo que significa que parecerá moverse hacia atrás en una curva con respecto a las estrellas del fondo. Este movimiento retrógrado dura unos 72 días y Marte alcanza su brillo aparente máximo a mitad de este intervalo. [206]
Marte tiene dos lunas naturales relativamente pequeñas (en comparación con las de la Tierra), Fobos (de unos 22 kilómetros (14 millas) de diámetro) y Deimos (de unos 12 kilómetros (7,5 millas) de diámetro), que orbitan cerca del planeta. El origen de ambas lunas no está claro, aunque una teoría popular afirma que fueron asteroides capturados en la órbita marciana. [207]
Ambos satélites fueron descubiertos en 1877 por Asaph Hall y recibieron el nombre de los personajes Fobos (la deidad del pánico y el miedo) y Deimos (la deidad del terror y el pavor), gemelos de la mitología griega que acompañaron a su padre Ares , dios de la guerra, en batalla. [208] Marte era el equivalente romano de Ares. En griego moderno , el planeta conserva su antiguo nombre Ares (Aris: Άρης ). [92]
Desde la superficie de Marte, los movimientos de Fobos y Deimos parecen diferentes a los del satélite de la Tierra, la Luna . Fobos sale por el oeste, se pone por el este y vuelve a salir en sólo 11 horas. Deimos, al estar justo fuera de la órbita sincrónica (donde el período orbital coincidiría con el período de rotación del planeta), se eleva como se esperaba en el este, pero lentamente. Debido a que la órbita de Fobos está por debajo de una altitud sincrónica, las fuerzas de marea de Marte están reduciendo gradualmente su órbita. En unos 50 millones de años, podría estrellarse contra la superficie de Marte o dividirse en una estructura de anillo alrededor del planeta. [209]
El origen de los dos satélites no se comprende bien. Su bajo albedo y su composición de condritas carbonosas se han considerado similares a los asteroides, lo que respalda una teoría de captura. La órbita inestable de Fobos parecería apuntar hacia una captura relativamente reciente. Pero ambos tienen órbitas circulares cerca del ecuador, lo cual es inusual para objetos capturados, y la dinámica de captura requerida es compleja. La acreción temprana en la historia de Marte es plausible, pero no explicaría una composición que se parezca más a los asteroides que al propio Marte, si eso se confirma. [210] Marte puede tener lunas aún no descubiertas, de menos de 50 a 100 metros (160 a 330 pies) de diámetro, y se predice que existirá un anillo de polvo entre Fobos y Deimos. [211]
Una tercera posibilidad de su origen como satélites de Marte es la implicación de un tercer cuerpo o algún tipo de perturbación por impacto. Líneas de evidencia más recientes de que Fobos tiene un interior muy poroso, [212] y que sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos y otros minerales conocidos de Marte, [213] apuntan hacia un origen de Fobos a partir de material expulsado por un impacto en Marte que reacreció en órbita marciana, similar a la teoría predominante sobre el origen del satélite de la Tierra. Aunque los espectros visible e infrarrojo cercano (VNIR) de las lunas de Marte se parecen a los de los asteroides del cinturón exterior, se informa que los espectros infrarrojos térmicos de Fobos son inconsistentes con las condritas de cualquier clase. [213] También es posible que Fobos y Deimos fueran fragmentos de una luna más antigua, formada por escombros de un gran impacto en Marte y luego destruida por un impacto más reciente contra el satélite. [214]
La historia de las observaciones de Marte está marcada por las oposiciones de Marte cuando el planeta está más cerca de la Tierra y, por tanto, es más fácilmente visible, lo que ocurre cada dos años. Aún más notables son las oposiciones perihélicas de Marte, que se distinguen porque Marte está cerca del perihelio, lo que lo hace aún más cerca de la Tierra. [200]
Los antiguos sumerios llamaban a Marte Nergal , dios de la guerra y la plaga. Durante la época sumeria, Nergal era una deidad menor y de poca importancia, pero, durante épocas posteriores, su principal centro de culto fue la ciudad de Nínive . [215] En los textos mesopotámicos, se hace referencia a Marte como la "estrella del juicio del destino de los muertos". [216] La existencia de Marte como un objeto errante en el cielo nocturno también fue registrada por los antiguos astrónomos egipcios y, en 1534 a. C., estaban familiarizados con el movimiento retrógrado del planeta. [217] En el período del Imperio neobabilónico , los astrónomos babilónicos realizaban registros regulares de las posiciones de los planetas y observaciones sistemáticas de su comportamiento. En el caso de Marte, sabían que el planeta realizaba 37 períodos sinódicos , o 42 vueltas del zodíaco, cada 79 años. Inventaron métodos aritméticos para hacer correcciones menores a las posiciones previstas de los planetas. [218] [219] En la antigua Grecia , el planeta era conocido como Πυρόεις . [220] Comúnmente, el nombre griego del planeta ahora conocido como Marte era Ares. Fueron los romanos quienes nombraron al planeta Marte, en honor a su dios de la guerra, a menudo representado por la espada y el escudo del planeta homónimo. [221]
En el siglo IV a. C., Aristóteles notó que Marte desapareció detrás de la Luna durante una ocultación , lo que indica que el planeta estaba más lejos. [222] Ptolomeo , un griego que vivía en Alejandría , [223] intentó abordar el problema del movimiento orbital de Marte. El modelo de Ptolomeo y su trabajo colectivo sobre astronomía se presentaron en la colección de varios volúmenes que más tarde se llamó Almagesto (del árabe, "más grande"), que se convirtió en el tratado autorizado sobre astronomía occidental durante los siguientes catorce siglos. [224] La literatura de la antigua China confirma que Marte era conocido por los astrónomos chinos a más tardar en el siglo IV a.C. [225] En las culturas de Asia oriental , a Marte se le conoce tradicionalmente como la "estrella de fuego" basada en el sistema Wuxing . [226] [227] [228]
Durante el siglo XVII d.C., Tycho Brahe midió el paralaje diurno de Marte que utilizó Johannes Kepler para realizar un cálculo preliminar de la distancia relativa al planeta. [229] A partir de las observaciones de Brahe de Marte, Kepler dedujo que el planeta orbitaba alrededor del Sol no en un círculo, sino en una elipse . Además, Kepler demostró que Marte se aceleraba a medida que se acercaba al Sol y desaceleraba a medida que se alejaba, de una manera que los físicos posteriores explicarían como consecuencia de la conservación del momento angular . [230] : 433–437 Cuando el telescopio estuvo disponible, se midió nuevamente el paralaje diurno de Marte en un esfuerzo por determinar la distancia Sol-Tierra. Esto fue realizado por primera vez por Giovanni Domenico Cassini en 1672. Las primeras mediciones de paralaje se vieron obstaculizadas por la calidad de los instrumentos. [231] La única ocultación de Marte por Venus observada fue la del 13 de octubre de 1590, vista por Michael Maestlin en Heidelberg . [232] En 1610, Marte fue observado por el astrónomo italiano Galileo Galilei , quien fue el primero en verlo a través de un telescopio. [233] La primera persona en dibujar un mapa de Marte que mostrara las características del terreno fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens . [234]
En el siglo XIX, la resolución de los telescopios alcanzó un nivel suficiente para identificar las características de la superficie. El 5 de septiembre de 1877 se produjo una oposición perihélica a Marte. El astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli utilizó un telescopio de 22 centímetros (8,7 pulgadas) en Milán para ayudar a producir el primer mapa detallado de Marte. Estos mapas contenían características que él llamó canali , que más tarde se demostró que eran una ilusión óptica . Estos canales eran supuestamente líneas largas y rectas en la superficie de Marte, a las que dio nombres de ríos famosos de la Tierra. Su término, que significa "canales" o "surcos", fue popularmente mal traducido al inglés como "canales". [235] [236]
Influenciado por las observaciones, el orientalista Percival Lowell fundó un observatorio que tenía telescopios de 30 y 45 centímetros (12 y 18 pulgadas). El observatorio fue utilizado para la exploración de Marte durante la última buena oportunidad en 1894, y las siguientes oposiciones menos favorables. Publicó varios libros sobre Marte y la vida en el planeta, que tuvieron una gran influencia en el público. [237] [238] Los canales fueron observados de forma independiente por otros astrónomos, como Henri Joseph Perrotin y Louis Thollon en Niza, utilizando uno de los telescopios más grandes de esa época. [239] [240]
Los cambios estacionales (que consisten en la disminución de los casquetes polares y las áreas oscuras formadas durante los veranos marcianos) en combinación con los canales llevaron a especulaciones sobre la vida en Marte, y durante mucho tiempo se creyó que Marte contenía vastos mares y vegetación. A medida que se utilizaron telescopios más grandes, se observaron menos canales largos y rectos. Durante las observaciones realizadas en 1909 por Antoniadi con un telescopio de 84 centímetros (33 pulgadas), se observaron patrones irregulares, pero no se observaron canales . [241]
La Unión Soviética , los Estados Unidos , Europa , la India , los Emiratos Árabes Unidos y China han enviado a Marte docenas de naves espaciales sin tripulación , incluidos orbitadores , módulos de aterrizaje y rovers , para estudiar la superficie, el clima y la geología del planeta. [242] El Mariner 4 de la NASA fue la primera nave espacial en visitar Marte; Lanzado el 28 de noviembre de 1964, realizó su máxima aproximación al planeta el 15 de julio de 1965. Mariner 4 detectó el débil cinturón de radiación marciano, medido en aproximadamente el 0,1% de la Tierra, y capturó las primeras imágenes de otro planeta desde el espacio profundo. [243]
Una vez que las naves espaciales visitaron el planeta durante las misiones Mariner de la NASA en las décadas de 1960 y 1970, muchos conceptos previos sobre Marte quedaron radicalmente rotos. Después de los resultados de los experimentos vikingos para detectar vida, la hipótesis de un planeta muerto fue generalmente aceptada. [244] Los datos de Mariner 9 y Viking permitieron crear mejores mapas de Marte, y la misión Mars Global Surveyor , que se lanzó en 1996 y operó hasta finales de 2006, produjo mapas completos y extremadamente detallados de la topografía marciana, el campo magnético y minerales superficiales. [245] Estos mapas están disponibles en línea en sitios web como Google Mars . Tanto el Mars Reconnaissance Orbiter como el Mars Express continuaron explorando con nuevos instrumentos y apoyando las misiones de aterrizaje. La NASA proporciona dos herramientas en línea: Mars Trek, que proporciona visualizaciones del planeta utilizando datos de 50 años de exploración, y Experience Curiosity , que simula viajar a Marte en 3-D con Curiosity . [246] [247]
En 2023 [actualizar], Marte albergará diez naves espaciales en funcionamiento . Ocho están en órbita : 2001 Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , ExoMars Trace Gas Orbiter , el orbitador Hope y el orbitador Tianwen-1 . [248] [249] Otros dos están en la superficie: el rover Curiosity del Mars Science Laboratory y el rover Perseverance . [250]
Las misiones planificadas a Marte incluyen la misión del rover Rosalind Franklin , diseñada para buscar evidencia de vida pasada, que estaba prevista para ser lanzada en 2018, pero se ha retrasado repetidamente, con una fecha de lanzamiento retrasada hasta 2024 como muy pronto, siendo más probable una en algún momento de 2028. [251] [252] [253] Un concepto actual para una misión conjunta NASA - ESA para devolver muestras de Marte se lanzaría en 2026. [254] [255]
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A finales del siglo XIX, en la comunidad astronómica se aceptaba ampliamente que Marte tenía cualidades para sustentar la vida, incluida la presencia de oxígeno y agua. [256] Sin embargo, en 1894 WW Campbell en el Observatorio Lick observó el planeta y descubrió que "si hay vapor de agua u oxígeno en la atmósfera de Marte, es en cantidades demasiado pequeñas para ser detectadas por los espectroscopios disponibles en ese momento". [256] Esa observación contradecía muchas de las mediciones de la época y no fue ampliamente aceptada. [256] Campbell y VM Slipher repitieron el estudio en 1909 utilizando mejores instrumentos, pero con los mismos resultados. No fue hasta que WS Adams confirmó los hallazgos en 1925 que finalmente se rompió el mito de la habitabilidad de Marte similar a la de la Tierra. [256] Sin embargo, incluso en la década de 1960, se publicaron artículos sobre biología marciana, dejando de lado explicaciones distintas a la vida para los cambios estacionales en Marte. [257]
La comprensión actual de la habitabilidad planetaria –la capacidad de un mundo de desarrollar condiciones ambientales favorables para el surgimiento de la vida– favorece los planetas que tienen agua líquida en su superficie. En la mayoría de los casos, esto requiere que la órbita de un planeta se encuentre dentro de la zona habitable , que para el Sol se estima que se extiende desde la órbita de la Tierra hasta aproximadamente la de Marte. [258] Durante el perihelio, Marte se sumerge dentro de esta región, pero la atmósfera delgada (de baja presión) de Marte evita que exista agua líquida en grandes regiones durante períodos prolongados. El pasado flujo de agua líquida demuestra el potencial de habitabilidad del planeta. Evidencia reciente ha sugerido que el agua en la superficie marciana puede haber sido demasiado salada y ácida para sustentar vida terrestre normal. [259]
Las condiciones ambientales en Marte son un desafío para el sostenimiento de la vida orgánica: el planeta tiene poca transferencia de calor a través de su superficie, tiene un aislamiento deficiente contra el bombardeo del viento solar debido a la ausencia de una magnetosfera y tiene una presión atmosférica insuficiente para retener agua en un forma líquida (el agua, en cambio, se sublima a un estado gaseoso). Marte está casi, o quizás totalmente, geológicamente muerto; El fin de la actividad volcánica aparentemente ha detenido el reciclaje de sustancias químicas y minerales entre la superficie y el interior del planeta. [260]
La evidencia sugiere que el planeta alguna vez fue significativamente más habitable de lo que es hoy, pero se desconoce si alguna vez existieron organismos vivos allí. Las sondas Viking de mediados de la década de 1970 llevaron a cabo experimentos diseñados para detectar microorganismos en el suelo marciano en sus respectivos lugares de aterrizaje y obtuvieron resultados positivos, incluido un aumento temporal en la producción de CO 2 por exposición al agua y nutrientes. Esta señal de vida fue posteriormente cuestionada por los científicos, lo que dio lugar a un debate continuo, y el científico de la NASA Gilbert Levin afirmó que Viking podría haber encontrado vida. [261] Un análisis de 2014 del meteorito marciano EETA79001 encontró iones de clorato , perclorato y nitrato en concentraciones suficientemente altas como para sugerir que están muy extendidos en Marte. La radiación ultravioleta y los rayos X convertirían los iones de clorato y perclorato en otros oxicloros altamente reactivos , lo que indica que cualquier molécula orgánica tendría que ser enterrada bajo la superficie para sobrevivir. [262]
Se afirma que pequeñas cantidades de metano y formaldehído detectadas por los orbitadores de Marte son posibles pruebas de vida, ya que estos compuestos químicos se descompondrían rápidamente en la atmósfera marciana. [263] [264] Alternativamente, estos compuestos pueden reponerse mediante medios volcánicos u otros medios geológicos, como la serpentinita . [121] En la superficie de los cráteres de impacto de Marte también se ha encontrado vidrio de impacto , formado por el impacto de meteoritos, que en la Tierra puede preservar signos de vida. [265] [266] Del mismo modo, el vidrio en los cráteres de impacto en Marte podría haber preservado signos de vida, si existiera vida en el sitio. [267] [268] [269]
A lo largo de los siglos XX y XXI se han propuesto varios planes para una misión humana a Marte , pero ninguno ha llegado a buen término. La Ley de Autorización de la NASA de 2017 ordenó a la NASA que estudiara la viabilidad de una misión tripulada a Marte a principios de la década de 2030; el informe resultante finalmente concluyó que esto sería inviable. [270] [271] Además, en 2021, China planeaba enviar una misión tripulada a Marte en 2033. [272] Empresas privadas como SpaceX también han propuesto planes para enviar humanos a Marte , con el objetivo final de establecerse en el planeta . [273] La luna Fobos ha sido propuesta como punto de anclaje para un ascensor espacial . [274]
Marte lleva el nombre del dios romano de la guerra . Esta asociación entre Marte y la guerra se remonta al menos a la astronomía babilónica , en la que el planeta recibió el nombre del dios Nergal , deidad de la guerra y la destrucción. [275] [276] Persistió hasta los tiempos modernos, como lo ejemplifica la suite orquestal de Gustav Holst Los planetas , cuyo famoso primer movimiento etiqueta a Marte como "el portador de la guerra". [277] El símbolo del planeta , un círculo con una lanza apuntando hacia la parte superior derecha, también se utiliza como símbolo del género masculino. [278] El símbolo data al menos del siglo XI, aunque se ha encontrado un posible predecesor en los papiros griegos Oxyrhynchus . [279]
La idea de que Marte estaba poblado por marcianos inteligentes se generalizó a finales del siglo XIX. Las observaciones "canali" de Schiaparelli combinadas con los libros de Percival Lowell sobre el tema plantearon la noción estándar de un planeta que era un mundo secándose, enfriándose y agonizando con civilizaciones antiguas construyendo obras de riego. [280] Muchas otras observaciones y proclamaciones de personalidades notables se sumaron a lo que se ha denominado "fiebre de Marte". [281] El mapeo de alta resolución de la superficie de Marte no reveló artefactos habitables, pero la especulación pseudocientífica sobre vida inteligente en Marte aún continúa. Estas especulaciones, que recuerdan a las observaciones de Canali , se basan en características a pequeña escala percibidas en las imágenes de la nave espacial, como las "pirámides" y la " cara de Marte ". [282] En su libro Cosmos , el astrónomo planetario Carl Sagan escribió: "Marte se ha convertido en una especie de escenario mítico en el que hemos proyectado nuestras esperanzas y temores terrestres". [236]
La representación de Marte en la ficción ha sido estimulada por su dramático color rojo y por las especulaciones científicas del siglo XIX de que las condiciones de su superficie podrían sustentar no sólo vida sino vida inteligente. [283] Esto dio paso a muchas historias de ciencia ficción que involucran estos conceptos, como La guerra de los mundos de HG Wells , en la que los marcianos buscan escapar de su planeta moribundo invadiendo la Tierra; Las crónicas marcianas de Ray Bradbury , en la que exploradores humanos destruyen accidentalmente una civilización marciana; así como la serie Barsoom de Edgar Rice Burroughs , la novela de CS Lewis Out of the Silent Planet (1938), [284] y varias historias de Robert A. Heinlein anteriores a mediados de los años sesenta. [285] Desde entonces, las representaciones de marcianos también se han extendido a la animación. Una figura cómica de un marciano inteligente, Marvin el Marciano , apareció en Haredevil Hare (1948) como personaje de los dibujos animados Looney Tunes de Warner Brothers , y ha continuado como parte de la cultura popular hasta la actualidad. [286] Después de que las naves espaciales Mariner y Viking enviaron imágenes de Marte como un mundo sin vida y sin canales, estas ideas sobre Marte fueron abandonadas; Para muchos autores de ciencia ficción, los nuevos descubrimientos inicialmente parecieron una limitación, pero finalmente el conocimiento post- vikingo de Marte se convirtió en una fuente de inspiración para obras como la trilogía de Marte de Kim Stanley Robinson . [287]
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Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .; "NASA - NSSDCA - Nave espacial - Detalles". nssdc.gsfc.nasa.gov . Consultado el 9 de febrero de 2020 . Mariner 4... representó el primer sobrevuelo exitoso del planeta Marte, obteniendo las primeras fotografías de la superficie marciana. Estas representaron las primeras imágenes de otro planeta jamás regresado del espacio profundo.
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