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, la primera órbita de la sonda Mars 2 en 1971 y el primer aterrizaje de la sonda Viking 1 en 1976. Hasta 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.
Historia natural
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 . [24]
Tras la formación de los planetas, el Sistema Solar interior pudo haber sido sometido al llamado Bombardeo Intenso Tardío . Alrededor del 60% de la superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa época, [25] [26] [27] mientras que gran parte de la superficie restante probablemente esté sustentada por inmensas cuencas de impacto causadas por esos eventos. Sin embargo, modelos más recientes han cuestionado la existencia del Bombardeo Intenso Tardío. [28] 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 de la cuenca de Aitken del Polo Sur de la Luna , que sería la más grande. cuenca de impacto aún descubierta si se confirma. [29] Se ha planteado la hipótesis de que la cuenca se formó cuando 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. [30] [31]
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. [32] 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. [33] [34]
La historia geológica de Marte se puede dividir en muchos períodos, pero los siguientes son los tres períodos principales: [35] [36]
Período de Noé : Formación de las superficies más antiguas de Marte, hace entre 4.500 y 3.500 millones de años. Las superficies de la era de Noé están marcadas por muchos grandes cráteres de impacto. Se cree que el abultamiento de Tharsis , una elevación volcánica, se formó durante este período, con grandes inundaciones de agua líquida al final del período. Nombrado en honor a Noachis Terra . [37]
Período Hesperian : hace 3,5 a entre 3,3 y 2,9 mil millones de años. El período hesperiano está marcado por la formación de extensas llanuras de lava. Nombrado en honor a Hesperia Planum . [37]
Período amazónico : hace entre 3.300 y 2.900 millones de años hasta la actualidad. Las regiones amazónicas tienen pocos cráteres de impacto de meteoritos , pero por lo demás son bastante variadas. Olympus Mons se formó durante este período, con flujos de lava en otras partes de Marte. Nombrado en honor a Amazonis Planitia . [37]
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. [38] El Mars Reconnaissance Orbiter ha capturado imágenes de avalanchas. [39] [40]
Marte tiene aproximadamente la mitad del diámetro de la Tierra, con una superficie sólo ligeramente menor que el área 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 . [41] Puede parecer caramelo ; [42] Otros colores de superficie comunes incluyen dorado, marrón, tostado y verdoso, según los minerales presentes. [42]
Estructura interna
Estructura interna de Marte a partir de 2024. [43] [44]Campo gravitatorio mapeado de Marte
Al igual que la Tierra, Marte se diferencia en un denso núcleo metálico cubierto por capas rocosas menos densas. [45] [46] La capa más externa es la corteza, que tiene en promedio entre 42 y 56 kilómetros (26 a 35 millas) de espesor, [47] con un espesor mínimo de 6 kilómetros (3,7 millas) en Isidis Planitia , y un espesor máximo de 117 kilómetros (73 millas) en la meseta sur de Tharsis. [48] A modo de comparación, la corteza terrestre tiene un espesor promedio de 27,3 ± 4,8 km. [49] Los elementos más abundantes en la corteza marciana son el silicio , el oxígeno , el hierro , el magnesio , el aluminio , el calcio y el potasio . Se confirma que Marte es sísmicamente activo; [50] En 2019 se informó que InSight había detectado y registrado más de 450 terremotos y eventos relacionados. [51] [52]
Debajo de la corteza hay un manto de silicato responsable de muchas de las características tectónicas y volcánicas de la superficie del planeta. El manto marciano superior es una zona de baja velocidad , donde la velocidad de las ondas sísmicas es menor que los intervalos de profundidad circundantes. El manto parece rígido hasta una profundidad de unos 250 km, [44] lo que da a Marte una litosfera muy gruesa en comparación con la Tierra. Por debajo, el manto se vuelve gradualmente más dúctil y la velocidad de la onda sísmica comienza a crecer nuevamente. [53] El manto marciano no parece tener una capa térmicamente aislante análoga al manto inferior de la Tierra ; en cambio, por debajo de los 1050 km de profundidad, se vuelve mineralógicamente similar a la zona de transición de la Tierra . [43] En la parte inferior del manto se encuentra una capa basal de silicato líquido de aproximadamente 150 a 180 km de espesor. [44] [54]
El núcleo de hierro y níquel de Marte está completamente fundido, sin un núcleo interno sólido. [55] [56] Tiene aproximadamente la mitad del radio de Marte, aproximadamente 1650-1675 km, y está enriquecido en elementos ligeros como azufre , oxígeno, carbono e hidrógeno . [57] [58]
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 , [59] 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 . [60] Gran parte de la superficie está profundamente cubierta por polvo de óxido de hierro (III) de grano fino . [61]
Aunque Marte no tiene evidencia de un campo magnético global estructurado , [62] 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 hipótesis, 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. [63]
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. [64] 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 en peso, [65] [66] concentraciones que son tóxicas para los humanos . [67] [68]
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 hipótesis comúnmente aceptadas incluyen que se trata de capas oscuras subyacentes de suelo que se revelan después de avalanchas de polvo brillante o remolinos de polvo . [69] Se han propuesto varias otras explicaciones, incluidas aquellas que involucran agua o incluso el crecimiento de organismos. [70] [71]
Los niveles de radiación ambiental 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. [72] [73] 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. [74] Hellas Planitia tiene la radiación superficial más baja, aproximadamente 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, [75] comparables a los niveles de radiación durante los vuelos en la Tierra.
Geografía y características.
Animación que muestra las principales características de Marte.
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. [76]
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. [77]
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). [78] 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 . [79] La capa de hielo permanente del polo norte se llama Planum Boreum . El casquete sur se llama Planum Australe . [80]
Un mapa topográfico basado en MOLA que muestra las tierras altas (colores claros) que dominan el hemisferio sur de Marte y las tierras bajas (colores oscuros) el norte. Las mesetas volcánicas delimitan las regiones de las llanuras del norte, mientras que las tierras altas están marcadas por varias grandes cuencas de impacto.
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. [81] [82] [83]
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 [84] de Marte, análoga al geoide terrestre . [85] La altitud cero se definió por la altura a la que hay 610,5 Pa (6,105 mbar ) de presión atmosférica. [86] 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). [87]
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. [88] En abril de 2023, The New York Times informó sobre un mapa global actualizado de Marte basado en imágenes de la nave espacial Hope . [89] La NASA publicó un mapa global de Marte relacionado, pero mucho más detallado, el 16 de abril de 2023. [90]
volcanes
Imagen del volcán más alto de Marte, Olympus Mons . Tiene aproximadamente 550 km (340 millas) de ancho.
La vasta región de tierras altas de Tharsis contiene varios volcanes masivos, que incluyen el volcán en escudo Olympus Mons . El edificio tiene más de 600 km (370 millas) de ancho. [91] [92] 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), [92] 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), [93] 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). [94]
Topografía de impacto
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. [95] [96] [97]
Marte está marcado por varios cráteres de impacto: se han encontrado un total de 43.000 cráteres observados con un diámetro de 5 kilómetros (3,1 millas) o más. [98] 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. [99] [100] Hay otras características de impacto notables, como Argyre , que tiene alrededor de 1.800 kilómetros (1.100 millas) de diámetro, [101] e Isidis , que tiene alrededor de 1.500 kilómetros (930 millas) de diámetro. [102] 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 mayores posibilidades 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 . [103]
Los cráteres marcianos pueden [ discutir ] tener una morfología que sugiere que el suelo se humedeció después del impacto del meteorito. [104]
El gran cañón, Valles Marineris (en latín, " Valles Marineros ", también conocido como Agathodaemon en los mapas antiguos del canal [105] ), 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 . [106] [107]
Agujeros y cuevas
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 . [108] Las cuevas, que llevan el nombre de los seres queridos de sus descubridores, se conocen colectivamente como las "siete hermanas". [109] 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. [110] [111]
Atmósfera
Una visión amplia de la atmósfera de Marte obtenida por el orbitador Hope
Marte perdió su magnetosfera hace 4 mil millones de años, [112] posiblemente debido a numerosos impactos de asteroides, [113] por lo que el viento solar interactúa directamente con la ionosfera marciana , reduciendo la densidad atmosférica al eliminar los átomos de la capa exterior. [114] Tanto Mars Global Surveyor como Mars Express han detectado partículas atmosféricas ionizadas que se arrastran hacia el espacio detrás de Marte, [112] [115] 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). [116] La densidad atmosférica más alta en Marte es igual a la que se encuentra a 35 kilómetros (22 millas) [117] 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), [118] que es más alta que los 6 kilómetros (3,7 millas) de la Tierra, porque la gravedad superficial de Marte es solo alrededor del 38% de la de la Tierra. [119]
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] [120] [114] 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. [121] Puede adquirir un tono rosado debido a las partículas de óxido de hierro suspendidas en él. [22] 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. [122] Las estimaciones de su vida útil oscilan entre 0,6 y 4 años, [123] [124] 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, [125] o por vida marciana. [126]
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. [128] [129]
Se han detectado auroras en Marte. [130] [131] [132] 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; [133] en lugar de limitarse principalmente a las regiones polares como es el caso de la Tierra, una aurora marciana puede abarcar el planeta. [134] 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. [134] [135]
Clima
Marte tiene estaciones, alternando entre sus hemisferios norte y sur, similar a la Tierra. Además, la órbita de Marte tiene, en comparación con la de la Tierra, una gran excentricidad y se acerca al perihelio cuando es verano en el hemisferio sur y invierno en el norte, y al 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. [136]
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. [16] 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. [137] 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. [138] [139]
Marte sin (a la izquierda) y con una tormenta de polvo global en julio de 2001 (a la derecha), incluidas diferentes capas de nubes de hielo de agua visibles, vistas por el Telescopio Espacial Hubble.
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. [140]
Representación del cambio de cobertura de hielo de CO 2 (no hielo de agua) en los polos norte (izquierda) y sur (derecha) de Marte entre el verano norte y sur.
Las estaciones también producen hielo seco que cubre los casquetes polares . Grandes áreas de las regiones polares de Marte.
Hidrología
Marte contiene agua, aunque principalmente en forma de capas de hielo polares cubiertas de polvo, como se muestra en esta imagen.Como capa superficial superior, el agua aparece fácilmente visible en algunos lugares de Marte, como en este cráter polar llamado Korolev .
Aunque Marte contiene agua en grandes cantidades , la mayor parte es hielo de agua cubierto de polvo en los casquetes polares marcianos . [141] [142] [143] [144] [145]
El volumen de hielo de agua en la capa de hielo del polo sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir la mayor parte de la superficie del planeta con una profundidad de 11 metros (36 pie). [146]
El agua en su forma líquida no puede prevalecer en la superficie de Marte debido a la baja presión atmosférica en Marte, que es menos del 1% de la de la Tierra, [147] sólo en las elevaciones más bajas la presión y la temperatura son lo suficientemente altas como para que el agua pueda ser líquido por períodos cortos. [46] [148]
El agua en la atmósfera es pequeña, pero suficiente para producir nubes más grandes de hielo de agua y distintos casos de nieve y escarcha , a menudo mezcladas con nieve de dióxido de carbono y hielo seco .
Hidrosfera pasada
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. [149] [150] 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. [151] Se cree que el más joven de estos canales se formó hace sólo unos pocos millones de años. [152]
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. [153]
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, [154] [155] aunque otros han defendido mecanismos de formación que involucran escarcha de dióxido de carbono o el movimiento de polvo seco. [156] [157] 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. [155] 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. [158] 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. [159] 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. [160]
Historia de las observaciones y hallazgos de la evidencia del agua.
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. [161] [162] 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. [163] [164] [165] 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). [166] [167]
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" . [168] [169] 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 . [168] 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. [170] [171] [172] Estas rayas fluyen cuesta abajo en el verano marciano, cuando la temperatura es superior a -23 °C, y se congelan a temperaturas más bajas. [173] 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. [174] 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. [175] Sigue siendo difícil llegar a una conclusión definitiva sobre la presencia, extensión y papel del agua líquida en la superficie marciana. [176] [177]
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. [178] 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. [179] 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. [180]
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 [181] ). [182] [183] 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. [184]
movimiento orbital
Órbita de Marte y otros planetas del Sistema Solar Interior
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. [185] 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. [186] [187]
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 actualidad, la orientación del polo norte de Marte es cercana a la estrella Deneb . [21]
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. [188] El ciclo de excentricidad de Marte es de 96.000 años terrestres en comparación con el ciclo de la Tierra de 100.000 años. [189]
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. [189] 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 . [190] 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, y los eventos de 2020 y 2033 estarán particularmente cerca de la oposición perihelicoidal. [191] [192] [193]
Marte visto a través de un telescopio de aficionado de 16 pulgadas, en oposición 2020
La magnitud aparente media de Marte es +0,71 con una desviación estándar de 1,05. [19] Debido a que la órbita de Marte es excéntrica, la magnitud en oposición al Sol puede oscilar entre aproximadamente −3,0 y −1,4. [194] El brillo mínimo es de magnitud +1,86 cuando el planeta está cerca del afelio y en conjunción con el Sol. [19] En su punto más brillante, Marte (junto con Júpiter ) ocupa el segundo lugar después de Venus en brillo aparente. [19] 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. [195] Los telescopios ópticos terrestres generalmente se limitan a resolver características de unos 300 kilómetros (190 millas) de ancho cuando la Tierra y Marte están más cerca debido a la atmósfera de la Tierra. [196]
Una animación para explicar el (aparente) movimiento retrógrado de Marte, utilizando posiciones reales de los planetas de 2020.
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. [197]
lunas
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. [198]
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. [199] Marte era el equivalente romano de Ares. En griego moderno , el planeta conserva su antiguo nombre Ares (Aris: Άρης ). [96]
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 formando una estructura de anillo alrededor del planeta. [200]
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. [201] 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. [202]
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, [203] y que sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos y otros minerales conocidos de Marte, [204] 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. [204] 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. [205]
Observaciones y exploración humanas.
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. [191]
Observaciones antiguas y medievales.
Galileo Galilei fue el primero en ver Marte con un telescopio.
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 . [206] En los textos mesopotámicos, se hace referencia a Marte como la "estrella del juicio del destino de los muertos". [207] 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. [208] 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. [209] [210] En la antigua Grecia , el planeta era conocido como Πυρόεις . [211] 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. [212]
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. [213] Ptolomeo , un griego que vivía en Alejandría , [214] 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. [215] La literatura de la antigua China confirma que Marte era conocido por los astrónomos chinos a más tardar en el siglo IV a.C. [216] En las culturas de Asia oriental , a Marte se le conoce tradicionalmente como la "estrella de fuego" basada en el sistema Wuxing . [217] [218] [219]
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. [220] 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 . [221] : 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. [222] La única ocultación de Marte por Venus observada fue la del 13 de octubre de 1590, vista por Michael Maestlin en Heidelberg . [223] En 1610, Marte fue observado por el astrónomo italiano Galileo Galilei , quien fue el primero en verlo a través de un telescopio. [224] La primera persona en dibujar un mapa de Marte que mostrara las características del terreno fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens . [225]
"Canales" marcianos
Un mapa de Marte de 1962 publicado por el Centro de Información y Cartas Aeronáuticas de EE. UU. , que muestra canales que serpentean a través del paisaje marciano. En aquella época, la existencia de canales todavía era muy controvertida, ya que no se habían tomado fotografías de cerca de Marte (hasta el sobrevuelo del Mariner 4 en 1965).
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". [226] [227]
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. [228] [229] Los canali 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. [230] [231]
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 . [232]
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. [233] 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. [234]
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. [235] 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. [236] 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 . [237] [238]
La misión del rover Rosalind Franklin , diseñada para buscar evidencia de vidas pasadas, que debía lanzarse en 2018, pero se ha retrasado repetidamente, con una fecha de lanzamiento retrasada hasta 2028 como muy pronto. [243] [244] [245] El proyecto se reinició en 2024 con financiación adicional. [246]
La Tianwen-3 de China , una misión de retorno de muestra, cuyo lanzamiento está previsto para 2030.
En febrero de 2024 [actualizar], los escombros de este tipo de misiones han alcanzado más de siete toneladas. La mayor parte se compone de naves espaciales estrelladas e inactivas, así como de componentes desechados. [249] [250]
En abril de 2024, la NASA seleccionó varias empresas para comenzar estudios sobre la prestación de servicios comerciales para permitir aún más la ciencia robótica en Marte. Las áreas clave incluyen el establecimiento de telecomunicaciones, entrega de carga útil e imágenes de superficie. [251]
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. [252] 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". [252] Esa observación contradecía muchas de las mediciones de la época y no fue ampliamente aceptada. [252] 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. [252] 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. [253]
La comprensión actual de la habitabilidad planetaria –la capacidad de un mundo para desarrollar condiciones ambientales favorables al 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. [254] 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 regular. [255]
Las condiciones ambientales en Marte son un desafío para el sustento 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. [256]
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. Este signo de vida fue posteriormente cuestionado 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. [257] 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. [258]
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. [259] [260] Alternativamente, estos compuestos pueden reponerse mediante medios volcánicos u otros medios geológicos, como la serpentinita . [125] 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. [261] [262] Del mismo modo, el vidrio en los cráteres de impacto en Marte podría haber preservado signos de vida, si existiera vida en el sitio. [263] [264] [265]
La roca Cheyava Falls descubierta en Marte en junio de 2024 ha sido designada por la NASA como una " firma biológica potencial " y el rover Perseverance tomó muestras de su núcleo para su posible regreso a la Tierra y un examen más detallado. Aunque es muy intrigante, con los datos actualmente disponibles no se puede hacer una determinación final definitiva sobre el origen biológico o abiótico de esta roca.
Propuestas de misión humana
Un concepto de sistema ISRU de la NASA para la excavación y el procesamiento robóticos autónomos del suelo de Marte para extraer agua para su uso en misiones de exploración.
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. [266] [267] Además, en 2021, China planeaba enviar una misión tripulada a Marte en 2033. [268] Empresas privadas como SpaceX también han propuesto planes para enviar humanos a Marte , con el objetivo final de establecerse en el planeta . [269] A partir de 2024, SpaceX ha procedido con el desarrollo del vehículo de lanzamiento Starship con el objetivo de colonizar Marte. En los planes compartidos con la empresa en abril de 2024, Elon Musk prevé el inicio de una colonia en Marte en los próximos veinte años. Esto fue posible gracias a la fabricación en masa planificada de Starship y sostenido inicialmente mediante el reabastecimiento desde la Tierra y la utilización de recursos in situ en Marte, hasta que la colonia de Marte alcance la plena autosostenibilidad. [270] Cualquier futura misión humana a Marte probablemente se llevará a cabo dentro de la ventana óptima de lanzamiento a Marte , que ocurre cada 26 meses. La luna Fobos ha sido propuesta como punto de anclaje para un ascensor espacial . [271] Además de las agencias espaciales nacionales y las empresas espaciales, existen grupos como Mars Society [272] y The Planetary Society [273] que abogan por misiones humanas a Marte.
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. [274] [275] 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". [276] El símbolo del planeta , un círculo con una lanza apuntando hacia la parte superior derecha, también se utiliza como símbolo del género masculino. [277] El símbolo data al menos del siglo XI, aunque se ha encontrado un posible predecesor en los papiros griegos Oxyrhynchus . [278]
La idea de que Marte estaba poblado por marcianos inteligentes se generalizó a finales del siglo XIX. Las observaciones de los "canali" de Schiaparelli combinadas con los libros de Percival Lowell sobre el tema plantearon la noción estándar de un planeta que era un mundo que se secaba, se enfriaba y moría con civilizaciones antiguas que construían obras de riego. [279] Muchas otras observaciones y proclamaciones de personalidades notables se sumaron a lo que se ha denominado "fiebre de Marte". [280] 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 ". [281] 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". [227]
La representación de Marte en la ficción ha sido estimulada por su espectacular color rojo y por las especulaciones científicas del siglo XIX de que las condiciones de su superficie podrían sustentar no sólo vida sino también vida inteligente. [282] 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 Out of the Silent Planet (1938) de CS Lewis , [283] y varias historias de Robert A. Heinlein anteriores a mediados de los años sesenta. [284] 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. [285] 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 eventualmente el conocimiento post- vikingo de Marte se convirtió en una fuente de inspiración para obras como la trilogía de Marte de Kim Stanley Robinson . [286]
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Lectura adicional
Weinersmith K , Weinersmith Z (2023). Una ciudad en Marte: ¿Podemos colonizar el espacio? ¿Deberíamos colonizar el espacio? ¿Hemos pensado realmente en esto? . Prensa de pingüinos. ISBN 978-1-9848-8172-4.
Shindell M (2023). Por amor a Marte: una historia humana del planeta rojo. Prensa de la Universidad de Chicago. ISBN 978-0-226-82189-4.
Enlaces externos
Mars Trek, un navegador de mapas integrado de mapas y conjuntos de datos para Marte
Google Mars y Google Mars 3D, mapas interactivos del planeta
Primera imagen televisiva de Marte (15 de julio de 1965), CNN News ; 15 julio 2023