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Marte es el cuarto planeta desde el Sol . También se le conoce como el " Planeta Rojo " [ 22 ] por su apariencia rojo anaranjada [ 23 ] [ 24 ] . Marte es un planeta rocoso de aspecto desértico con una atmósfera tenue compuesta principalmente de dióxido de carbono ( CO₂ ). A nivel de superficie promedio, la presión atmosférica es unas pocas milésimas de la de la Tierra , la temperatura atmosférica varía de -153 a 20 °C (-243 a 68 °F) [ 25 ] y la radiación cósmica es alta. Marte retiene algo de agua, tanto en el suelo como en la atmósfera, formando nubes cirros , niebla , escarcha , regiones polares más extensas de permafrost y casquetes polares (con nieve estacional de CO₂ ), pero no cuerpos de agua líquida en la superficie. Su gravedad superficial es aproximadamente un tercio de la de la Tierra o el doble que la de la Luna. Su diámetro medio, 6779 km (4212 mi) , [ 26 ] es aproximadamente la mitad del de la Tierra , o el doble del de la Luna, y su superficie es del tamaño de toda la tierra firme de la Tierra. [ 27 ]
El polvo fino es común en la superficie y la atmósfera, siendo levantado y dispersado por la baja gravedad marciana incluso por el débil viento de la tenue atmósfera. El terreno de Marte sigue aproximadamente una división norte-sur, la dicotomía marciana , con el hemisferio norte compuesto principalmente por llanuras relativamente planas y bajas , y el hemisferio sur por tierras altas craterizadas . Geológicamente , el planeta es bastante activo, con marsismos que sacuden el subsuelo, pero también alberga muchos volcanes enormes extintos (el más alto es el Olympus Mons , de 21,9 km o 13,6 millas de altura), así como uno de los cañones más grandes del Sistema Solar ( Valles Marineris , de 4000 km o 2500 millas de longitud). Marte tiene dos satélites naturales pequeños y de forma irregular: Fobos y Deimos . Con una inclinación axial significativa de 25 grados, Marte experimenta estaciones , como la Tierra (que tiene una inclinación axial de 23,5 grados). Un año solar marciano equivale a 1,88 años terrestres (687 días terrestres), y un día solar marciano ( sol ) equivale a 24,6 horas.
Marte se formó junto con los demás planetas hace aproximadamente 4.500 millones de años. Durante el período Noeico marciano (entre 4.500 y 3.500 millones de años atrás), su superficie estuvo marcada por impactos de meteoritos , la formación de valles, la erosión, la posible presencia de océanos de agua y la pérdida de su magnetosfera . El período Hesperiano (que comenzó hace 3.500 millones de años y terminó entre 3.300 y 2.900 millones de años atrás) estuvo dominado por una intensa actividad volcánica e inundaciones que esculpieron inmensos canales de desagüe . El período Amazónico , que continúa hasta la actualidad, es la influencia dominante y persistente en los procesos geológicos . Debido a la historia geológica de Marte, la posibilidad de vida pasada o presente en el planeta sigue siendo un área de investigación científica activa, y algunos posibles vestigios requieren un análisis más profundo.
Visible a simple vista en el cielo terrestre como una estrella roja errante , Marte ha sido observado a lo largo de la historia , adquiriendo diversas asociaciones en diferentes culturas. En 1963 tuvo lugar el primer vuelo a Marte con la sonda Mars 1 , pero se perdió la comunicación durante el trayecto. La primera exploración exitosa de Marte mediante sobrevuelo se realizó en 1965 con la Mariner 4. En 1971, la Mariner 9 entró en órbita alrededor de Marte, siendo la primera nave espacial en orbitar un cuerpo distinto de la Luna, el Sol o la Tierra; ese mismo año se produjeron el primer impacto no controlado ( Mars 2 ) y el primer aterrizaje exitoso ( Mars 3 ) en Marte. Las sondas han estado activas en Marte de forma continua desde 1997. En ocasiones, más de diez sondas han operado simultáneamente en órbita o en la superficie, más que en cualquier otro planeta más allá de la Tierra. Marte es un objetivo frecuentemente propuesto para futuras misiones de exploración tripuladas , aunque actualmente no hay ninguna misión de este tipo planificada.
Historia natural
Formación
Los científicos han teorizado que, durante la formación del Sistema Solar , Marte se creó como resultado de un proceso aleatorio de acreción descontrolada de material del disco protoplanetario que orbitaba alrededor del Sol. Marte posee muchas características químicas distintivas causadas por su posición en el Sistema Solar. Elementos con puntos de ebullición relativamente 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 viento solar energético del joven Sol . [ 28 ]
Bombardeo intenso tardío
Después de 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 era, [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] mientras que gran parte de la superficie restante probablemente está cubierta por inmensas cuencas de impacto causadas por esos eventos. Sin embargo, modelos más recientes han cuestionado la existencia del Bombardeo Intenso Tardío. [ 32 ] Hay evidencia de una enorme cuenca de impacto en el hemisferio norte de Marte, que abarca 10 600 por 8500 kilómetros (6600 por 5300 millas) , o aproximadamente cuatro veces el tamaño de la cuenca del Polo Sur-Aitken de la Luna , que sería la cuenca de impacto más grande descubierta hasta ahora si se confirma. [ 33 ] Se ha hipotetizado que la cuenca se formó cuando Marte fue golpeado por un cuerpo del tamaño de Plutón hace unos cuatro mil millones de años. Se cree que el evento, causante de la dicotomía hemisférica marciana , creó la cuenca Borealis lisa que cubre el 40% del planeta. [ 34 ] [ 35 ]
Un estudio de 2023 muestra evidencia, basada en la inclinación orbital de Deimos (una pequeña luna de Marte), de que Marte pudo haber tenido un sistema de anillos hace entre 3.500 y 4.000 millones de años. [ 36 ] Este sistema de anillos pudo haberse formado a partir de una luna, 20 veces más masiva que Fobos , que orbitaba Marte hace miles de millones de años; y Fobos sería un remanente de ese anillo. [ 37 ] [ 38 ]
Períodos geológicos
Épocas:
La historia geológica de Marte se puede dividir en muchos períodos, pero los siguientes son los tres períodos principales: [ 39 ] [ 40 ]
- Periodo Noeico : Formación de las superficies más antiguas de Marte, hace entre 4.500 y 3.500 millones de años. Las superficies de la era Noeica están marcadas por numerosos cráteres de impacto de gran tamaño. Se cree que el abultamiento de Tharsis , una elevación volcánica, se formó durante este periodo, con extensas inundaciones de agua líquida hacia el final del mismo. Recibe su nombre de Noachis Terra . [ 41 ]
- Periodo hesperiano : entre 3.5 y 2.9 mil millones de años atrás. El periodo hesperiano se caracteriza por la formación de extensas llanuras de lava. Recibe su nombre de Hesperia Planum . [ 41 ]
- Periodo amazónico : entre 3300 y 2900 millones de años atrás hasta la actualidad. Las regiones amazónicas tienen pocos cráteres de impacto de meteoritos , pero por lo demás son bastante variadas. El Olympus Mons se formó durante este periodo, con flujos de lava en otras partes de Marte. Recibe su nombre de Amazonis Planitia . [ 41 ]
Actividad geológica reciente
La actividad geológica continúa en Marte. Los Valles de Athabasca albergan flujos de lava en forma de láminas, formados hace aproximadamente 200 millones de años. Los flujos de agua en las fosas tectónicas llamadas Cerberus Fossae ocurrieron hace menos de 20 millones de años, lo que indica intrusiones volcánicas igualmente recientes. [ 42 ] El Orbitador de Reconocimiento de Marte ha capturado imágenes de avalanchas. [ 43 ] [ 44 ]
Características físicas
Marte tiene aproximadamente la mitad del diámetro de la Tierra o el doble que el de la Luna, con una superficie ligeramente menor que la superficie total de la tierra firme terrestre. [ 2 ] Marte es menos denso que la Tierra, con aproximadamente el 15% del volumen terrestre y el 11% de la masa terrestre , lo que resulta en aproximadamente el 38% de la gravedad superficial terrestre . Marte es el único ejemplo conocido actualmente de un planeta desértico , un planeta rocoso con una superficie similar a la de los desiertos terrestres . El aspecto rojo anaranjado de la superficie marciana se debe al óxido de hierro(III) ( Fe₂O₃ en nanofase ) y al mineral de óxido-hidróxido de hierro(III) goetita . [ 45 ] Puede parecer caramelo ; [ 46 ] otros colores comunes de la superficie incluyen dorado, marrón, tostado y verdoso, dependiendo de los minerales presentes. [ 46 ]
Estructura interna
Al igual que la Tierra, Marte se diferencia en un núcleo metálico denso cubierto por capas rocosas menos densas. [ 49 ] [ 50 ] La capa más externa es la corteza, que tiene un espesor promedio de entre 42 y 56 kilómetros (26 y 35 millas) , [ 51 ] 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 . [ 52 ] En comparación, la corteza terrestre tiene un espesor promedio de 27,3 ± 4,8 km. [ 53 ] Los elementos más abundantes en la corteza marciana son silicio , oxígeno , hierro , magnesio , aluminio , calcio y potasio . Se confirma que Marte es sísmicamente activo; [ 54 ] en 2019, se informó que InSight había detectado y registrado más de 450 marsismos y eventos relacionados. [ 55 ] [ 56 ]
Debajo de la corteza se encuentra un manto de silicatos responsable de muchas de las características tectónicas y volcánicas de la superficie del planeta. El manto superior marciano es una zona de baja velocidad , donde la velocidad de las ondas sísmicas es menor que en los intervalos de profundidad circundantes. El manto parece ser rígido hasta una profundidad de unos 250 km, [ 48 ] lo que le da a Marte una litosfera muy gruesa en comparación con la Tierra. Por debajo de esto, el manto se vuelve gradualmente más dúctil y la velocidad de las ondas sísmicas comienza a aumentar de nuevo. [ 57 ] 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 . [ 47 ] En la parte inferior del manto se encuentra una capa basal de silicatos líquidos de aproximadamente 150–180 km de espesor. [ 48 ] [ 58 ] El manto marciano parece ser altamente heterogéneo, con fragmentos densos de hasta 4 km de diámetro, probablemente inyectados profundamente en el planeta por impactos colosales hace ~4.500 millones de años; las ondas de alta frecuencia de ocho marsismos se ralentizaron al pasar por estas regiones localizadas, y el modelado indica que las heterogeneidades son escombros composicionalmente distintos preservados porque Marte carece de tectónica de placas y tiene un interior de convección lenta que impide la homogeneización completa. [ 59 ] [ 60 ]
El núcleo de hierro y níquel de Marte está al menos parcialmente fundido y puede tener un núcleo interno sólido. [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] Tiene alrededor de la mitad del radio de Marte, aproximadamente 1650–1675 km, y está enriquecido en elementos ligeros como azufre , oxígeno, carbono e hidrógeno . [ 64 ] [ 65 ] Se estima que la temperatura del núcleo es de 2000–2400 K, [ 66 ] en comparación con 5400–6230 K para el núcleo interno sólido de la Tierra . Si hay o no un núcleo interno sólido dentro de Marte sigue siendo un tema de investigación activa; un estudio de 2023 que utilizó datos del módulo de aterrizaje InSight sugirió la ausencia de un núcleo interno sólido, [ 61 ] sin embargo, un estudio de 2025 basado en los mismos datos informó la detección de un núcleo interno sólido de 613 kilómetros (381 mi) ± 67 kilómetros (42 mi) de radio. [ 63 ]
Geología de superficie
Marte es un planeta terrestre con una superficie compuesta de minerales que contienen silicio y oxígeno, metales y otros elementos que normalmente forman las rocas . La superficie marciana está compuesta principalmente de basalto toleítico , [ 67 ] 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 del norte con bajo albedo muestran concentraciones superiores a lo normal de silicatos laminares 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 . [ 68 ] Gran parte de la superficie está cubierta por polvo de óxido de hierro(III) de grano fino . [ 69 ]
El módulo de aterrizaje Phoenix devolvió 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 y son necesarios para el crecimiento de las plantas. [ 70 ] Los experimentos realizados por el módulo de aterrizaje mostraron que el suelo marciano tiene un pH básico de 7,7 y contiene un 0,6 % de perclorato en peso, [ 71 ] [ 72 ] concentraciones que son tóxicas para los humanos . [ 73 ] [ 74 ]
Las vetas son comunes en Marte y aparecen con frecuencia en las laderas empinadas de cráteres, hondonadas y valles. Al principio, las vetas son oscuras y se aclaran con el tiempo. Pueden comenzar en una zona diminuta y luego extenderse por cientos de metros. Se ha observado que siguen los bordes de rocas y otros obstáculos en su camino. Las hipótesis más aceptadas incluyen que se trata de capas oscuras subyacentes de suelo que quedan al descubierto tras avalanchas de polvo brillante o remolinos de polvo . [ 75 ] Se han propuesto otras explicaciones, incluidas aquellas que involucran agua o incluso el crecimiento de organismos. [ 76 ] [ 77 ]
Los niveles de radiación ambiental en la superficie son en promedio 0,64 milisieverts de radiación 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. [ 78 ] [ 79 ] Para comparar, los niveles de radiación en la órbita terrestre baja , donde orbitan las estaciones espaciales de la Tierra, son alrededor de 0,5 milisieverts de radiación por día. [ 80 ] Hellas Planitia tiene la radiación superficial más baja en aproximadamente 0,342 milisieverts por día, con tubos de lava al suroeste de Hadriacus Mons con niveles potencialmente tan bajos como 0,064 milisieverts por día, [ 81 ] comparables a los niveles de radiación durante los vuelos en la Tierra.
Características magnéticas
Aunque Marte no tiene evidencia de un campo magnético global estructurado , [ 82 ] las observaciones muestran que partes de la corteza del planeta se han magnetizado, lo que sugiere que en el pasado ocurrieron inversiones alternas de polaridad de su campo dipolar. Este paleomagnetismo de minerales magnéticamente susceptibles es similar a las bandas alternas encontradas 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 se desvaneciera. [ 83 ]
Geografía y características
Aunque son más recordados por cartografiar la Luna, Johann Heinrich von Mädler y Wilhelm Beer fueron los primeros arógrafos. Comenzaron por establecer que la mayoría de las características de la superficie de Marte eran permanentes y por determinar con mayor precisión el período de rotación del planeta. En 1840, Mädler combinó diez años de observaciones y dibujó el primer mapa de Marte. [ 84 ]
Las características de Marte reciben nombres de diversas fuentes. Las formaciones de albedo reciben nombres de la mitología clásica. Los cráteres de más de 50 km de diámetro reciben nombres de científicos y escritores fallecidos, así como de otras personas que contribuyeron al estudio de Marte. Los cráteres más pequeños reciben nombres de pueblos y aldeas del mundo con poblaciones inferiores a 100 000 habitantes. Los valles grandes reciben nombres de la palabra «Marte» o «estrella» en varios idiomas; los valles más pequeños reciben nombres de ríos. [ 85 ]
Las grandes formaciones de albedo conservan muchos de los nombres antiguos, pero a menudo se actualizan para reflejar el nuevo conocimiento sobre la naturaleza de las formaciones. Por ejemplo, Nix Olympica (las nieves del Olimpo) se ha convertido en Olympus Mons (Monte Olimpo). [ 86 ] La superficie de Marte, vista desde la Tierra, se divide en dos tipos de áreas con diferente albedo. Las llanuras más pálidas, cubiertas de polvo y arena ricas en óxidos de hierro rojizos, se consideraban antiguamente "continentes" marcianos y se les daban nombres como Arabia Terra ( tierra de Arabia ) o Amazonis Planitia ( llanura amazónica ). Se creía que las formaciones oscuras eran mares, de ahí sus nombres Mare Erythraeum , Mare Sirenum y Aurorae Sinus . La formación oscura más grande vista desde la Tierra es Syrtis Major Planum . [ 87 ] El casquete polar permanente del norte se llama Planum Boreum . El casquete del sur se llama Planum Australe . [ 88 ]
El ecuador de Marte se define por su rotación, pero la ubicación de su meridiano de Greenwich 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 sonda Mariner 9 proporcionara imágenes extensas de Marte en 1972, un pequeño cráter (más tarde llamado Airy-0 ), ubicado en el Sinus Meridiani ("Bahía Media" o "Bahía Meridiana"), fue elegido por Merton E. Davies , Harold Masursky y Gérard de Vaucouleurs para definir la longitud de 0,0° y que coincidiera con la selección original. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]
Debido a que Marte no tiene océanos y, por lo tanto, no tiene un " nivel del mar ", se tuvo que seleccionar una superficie de elevación cero como nivel de referencia; esto se denomina areoide [ 92 ] de Marte, análogo al geoide terrestre . [ 93 ] La altitud cero se definió como la altura a la que hay 610,5 Pa (6,105 mbar ) de presión atmosférica. [ 94 ] Esta presión corresponde al punto triple del agua y es aproximadamente el 0,6 % de la presión superficial del nivel del mar en la Tierra (0,006 atm). [ 95 ]
Para fines cartográficos, el Servicio Geológico de los Estados Unidos divide la superficie de Marte en treinta cuadrángulos cartográficos , cada uno nombrado según una característica clásica de albedo que contiene. [ 96 ] En abril de 2023, The New York Times informó sobre un mapa global actualizado de Marte basado en imágenes de la nave espacial Hope . [ 97 ] Un mapa global de Marte relacionado, pero mucho más detallado, fue publicado por la NASA el 16 de abril de 2023. [ 98 ]
volcanes
La vasta región montañosa de Tharsis contiene varios volcanes masivos, entre los que se incluye el volcán en escudo Olympus Mons . El edificio tiene más de 600 km (370 mi) de ancho. [ 99 ] [ 100 ] Debido a que la montaña es tan grande, con una estructura compleja en sus bordes, es difícil darle una altura definitiva. Su relieve local, desde el pie de los acantilados que forman su margen noroeste hasta su cima, es de más de 21 km (13 mi) , [ 100 ] 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 , a más de 1000 km (620 mi) al noroeste, hasta la cumbre se acerca a 26 km (16 mi) , [ 101 ] aproximadamente tres veces la altura del Monte Everest , que en comparación se encuentra a poco más de 8,8 kilómetros (5,5 mi) . En consecuencia, el 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 , con 20–25 km (12–16 mi) . [ 102 ]
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, surcadas por cráteres y hoyos de antiguos impactos. Es posible que, hace cuatro mil millones de años, el hemisferio norte de Marte fuera impactado por un objeto de entre una décima y dos tercios del tamaño de la Luna . De ser así, el hemisferio norte de Marte albergaría un cráter de impacto de 10 600 por 8 500 kilómetros (6 600 por 5 300 millas) , aproximadamente el área de Europa, Asia y Australia juntas, superando a Utopia Planitia y a la cuenca del Polo Sur-Aitken de la Luna como el cráter de impacto más grande del Sistema Solar. [ 103 ] [ 104 ] [ 105 ]
Marte está marcado por 43.000 cráteres de impacto con un diámetro de 5 kilómetros (3,1 mi) o más. [ 106 ] El cráter expuesto más grande es Hellas , que tiene 2.300 kilómetros (1.400 mi) de ancho y 7.000 metros (23.000 ft) de profundidad, y es una característica de albedo claro claramente visible desde la Tierra. [ 107 ] [ 108 ] Hay otras características de impacto notables, como Argyre , que tiene alrededor de 1.800 kilómetros (1.100 mi) de diámetro, [ 109 ] e Isidis , que tiene alrededor de 1.500 kilómetros (930 mi) de diámetro. [ 110 ] 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 impactado por cometas de período corto , es decir , aquellos que se encuentran dentro de la órbita de Júpiter . [ 111 ]
Los cráteres marcianos pueden tener una morfología que sugiere que el suelo se humedeció después del impacto del meteorito. [ 112 ]
Sitios tectónicos
El gran cañón, Valles Marineris (en latín, Valles Marineris , también conocido como Agathodaemon en los antiguos mapas de canales [ 113 ] ), tiene una longitud de 4000 kilómetros (2500 millas) y una profundidad de hasta 7 kilómetros (4,3 millas) . La longitud de Valles Marineris es equivalente a la 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 solo 446 kilómetros (277 millas) de largo y casi 2 kilómetros (1,2 millas) de profundidad. Valles Marineris se formó debido a la hinchazón del área de Tharsis, lo que provocó el colapso de la corteza en el área de Valles Marineris. En 2012, se propuso que Valles Marineris no es solo una fosa tectónica , sino un límite de placa donde se ha producido un movimiento transversal de 150 kilómetros (93 millas) , lo que convierte a Marte en un planeta con una posible disposición de dos placas tectónicas . [ 114 ] [ 115 ]
Agujeros y cuevas
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 . [ 116 ] Las cuevas, nombradas en honor a seres queridos de sus descubridores, se conocen colectivamente como las "siete hermanas". [ 117 ] Las entradas a las cuevas miden de 100 a 252 metros (328 a 827 pies) de ancho y se estima que tienen al menos de 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, podrían extenderse mucho más allá de estas estimaciones más bajas y ensancharse bajo la superficie. "Dena" es la única excepción; su suelo es visible y se midió que tiene 130 metros (430 pies) de profundidad. El interior de estas cavernas podría estar protegido de micrometeoritos, radiación UV, erupciones solares y partículas de alta energía que bombardean la superficie del planeta. [ 118 ] [ 119 ]
Otras características
El polvo de tamaño similar se depositará en la atmósfera marciana, más delgada, antes que en la Tierra. Por ejemplo, el polvo suspendido por las tormentas de polvo globales de 2001 en Marte permaneció en la atmósfera marciana solo durante 0,6 años, mientras que el polvo del Monte Pinatubo tardó aproximadamente dos años en depositarse. [ 121 ] Sin embargo, en las condiciones actuales de Marte, los movimientos de masa involucrados son generalmente mucho menores que en la Tierra. Incluso las tormentas de polvo globales de 2001 en Marte movieron solo el equivalente a una capa de polvo muy delgada, de aproximadamente 3 μm de espesor si se depositara con un espesor uniforme entre los 58° norte y sur del ecuador. [ 121 ] La deposición de polvo en los dos sitios de los rovers ha procedido a una tasa de aproximadamente el espesor de un grano cada 100 soles . [ 122 ]
Atmósfera
Marte perdió su magnetosfera hace 4 mil millones de años, [ 123 ] posiblemente debido a numerosos impactos de asteroides, [ 124 ] por lo que el viento solar interactúa directamente con la ionosfera marciana , reduciendo la densidad atmosférica al arrancar átomos de la capa exterior. [ 125 ] Tanto Mars Global Surveyor como Mars Express han detectado partículas atmosféricas ionizadas que se dispersan en el espacio detrás de Marte, [ 123 ] [ 126 ] y esta pérdida atmosférica está siendo estudiada por el orbitador MAVEN . Comparado con la Tierra, la atmósfera de Marte es 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) . [ 127 ] La mayor densidad atmosférica en Marte es igual a la que se encuentra a 35 kilómetros (22 mi) [ 128 ] sobre la superficie de la Tierra. La presión superficial media resultante es solo el 0,6 % de los 101,3 kPa (14,69 psi) de la Tierra . La altura de escala de la atmósfera es de unos 10,8 kilómetros (6,7 mi) , [ 129 ] que es mayor que los 6 kilómetros (3,7 mi) de la Tierra , porque la gravedad superficial de Marte es solo alrededor del 38 % de la de la Tierra. [ 130 ]
La atmósfera de Marte se compone de aproximadamente 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 ] [ 131 ] [ 125 ] La atmósfera es bastante polvorienta y contiene partículas de aproximadamente 1,5 μm de diámetro que le dan al cielo marciano un color pardo cuando se ve desde la superficie. [ 132 ] Puede adquirir un tono rosado debido a las partículas de óxido de hierro suspendidas en ella. [ 23 ]
A pesar de las repetidas detecciones de metano en Marte , [ 133 ] no existe consenso científico sobre su origen. [ 134 ] Una sugerencia es que el metano existe en Marte y que su concentración fluctúa estacionalmente. [ 135 ] [ 136 ] [ 137 ] La existencia de metano podría deberse a procesos no biológicos como la serpentinización que involucran agua, dióxido de carbono y el mineral olivino , que se sabe que es común en Marte, o a la vida marciana. [ 138 ] [ 139 ]
En comparación con la Tierra, su mayor concentración de CO₂ atmosférico y su menor presión superficial podrían explicar por qué el sonido se atenúa más en Marte, donde las fuentes naturales son escasas, salvo el 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. [ 141 ] [ 142 ]
Se han detectado auroras en Marte. [ 143 ] [ 144 ] [ 145 ] 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; [ 146 ] en lugar de estar mayormente restringidas a las regiones polares como es el caso en la Tierra, una aurora marciana puede abarcar el planeta. [ 147 ] En septiembre de 2017, la NASA informó que los niveles de radiación en la superficie del planeta Marte se duplicaron temporalmente y estuvieron asociados con una aurora 25 veces más brillante que cualquiera observada anteriormente, debido a una tormenta solar masiva e inesperada a mediados de mes. [ 147 ] [ 148 ]
Clima
Marte tiene estaciones, que se alternan entre sus hemisferios norte y sur, de forma similar a la Tierra. Además, la órbita de Marte tiene, en comparación con la de la Tierra, una gran excentricidad y se aproxima al perihelio cuando es verano en su hemisferio sur e invierno en el norte, y al afelio cuando es invierno en su hemisferio sur y verano en el norte. Como resultado, las estaciones en su hemisferio sur son más extremas y las estaciones en su hemisferio 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 . [ 149 ]
Las temperaturas de la superficie marciana varían desde mínimos de aproximadamente −110 °C (−166 °F) hasta máximos 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 (alrededor del 1 % de la atmósfera de la Tierra ) y la baja inercia térmica del suelo marciano. [ 150 ] El planeta está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra, lo que resulta en solo el 43 % de la cantidad de luz solar. [ 151 ] [ 152 ]
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 en un área pequeña hasta tormentas gigantescas que cubren todo el planeta. Suelen ocurrir cuando Marte está más cerca del Sol y se ha demostrado que aumentan la temperatura global. [ 153 ] Las estaciones también producen hielo seco que cubre los casquetes polares . [ 154 ]
Hidrología
Aunque Marte contiene agua en mayores cantidades , la mayor parte es hielo de agua cubierto de polvo en los casquetes polares marcianos . [ 155 ] [ 156 ] [ 157 ] [ 158 ] [ 88 ] El volumen de hielo de agua en el casquete polar sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir la mayor parte de la superficie del planeta con una profundidad de 11 metros (36 pies) . [ 159 ]
El agua en estado líquido no puede persistir en la superficie debido a la baja presión atmosférica de Marte, que es inferior al 1 % de la de la Tierra. [ 160 ] Solo en las elevaciones más bajas la presión y la temperatura son lo suficientemente altas como para que exista agua líquida durante cortos periodos. [ 50 ] [ 161 ]
Aunque hay poca agua en la atmósfera, hay suficiente para producir nubes de hielo de agua y diferentes casos de nieve y escarcha, a menudo mezcladas con nieve de hielo seco de dióxido de carbono . [ 162 ]
hidrosfera pasada
Las formas del relieve 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 desagüe , atraviesan la superficie en aproximadamente 25 lugares. Se cree que estos son un registro de la erosión causada por la liberación catastrófica de agua de acuíferos subterráneos, aunque se ha planteado la hipótesis de que algunas de estas estructuras son el resultado de la acción de glaciares o lava. [ 163 ] [ 164 ] Uno de los ejemplos más grandes, Ma'adim Vallis , tiene 700 kilómetros (430 mi) de largo, mucho más grande que el Gran Cañón, con un ancho de 20 kilómetros (12 mi) y una profundidad de 2 kilómetros (1,2 mi) en algunos lugares. Se cree que fue esculpido por agua corriente en los inicios de la historia de Marte. [ 165 ] Se cree que el más joven de estos canales se formó hace solo unos pocos millones de años. [ 166 ]
En otras zonas, sobre todo en las áreas más antiguas de la superficie marciana, se extienden redes dendríticas de valles a menor escala por proporciones significativas del paisaje. Las características de estos valles y su distribución sugieren firmemente que fueron excavados por la escorrentía resultante de las precipitaciones en los inicios de la historia de Marte. El flujo de agua subterránea y la erosión del agua subterránea pueden desempeñar funciones secundarias importantes en algunas redes, pero la precipitación fue probablemente la causa principal de la incisión en casi todos los casos. [ 167 ]
A lo largo de los cráteres y las paredes de los cañones, hay miles de características que parecen barrancos terrestres . Los barrancos tienden a estar en las tierras altas del hemisferio sur y miran hacia el ecuador; todos están al norte de los 30° de latitud. Varios autores han sugerido que su proceso de formación involucra agua líquida, probablemente por derretimiento de hielo, [ 168 ] [ 169 ] aunque otros han argumentado a favor de mecanismos de formación que involucran escarcha de dióxido de carbono o el movimiento de polvo seco. [ 170 ] [ 171 ] No se han formado barrancos parcialmente degradados por la meteorización y no se han observado cráteres de impacto superpuestos, lo que indica que estas son características jóvenes, posiblemente aún activas. [ 169 ] Otras características geológicas, como deltas y abanicos aluviales preservados en cráteres, son evidencia adicional de condiciones más cálidas y húmedas en uno o varios intervalos en la historia temprana de Marte. [ 172 ] Estas 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. [ 173 ] 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 goetita , los cuales a veces se forman en presencia de agua. [ 174 ]
Historia de las observaciones y hallazgos de evidencia hídrica
La huella química del vapor de agua en Marte se demostró inequívocamente por primera vez en 1963 mediante espectroscopia utilizando un telescopio terrestre. [ 175 ] [ 176 ] En 2004, Opportunity detectó el mineral jarosita . Este se forma solo en presencia de agua ácida, lo que demuestra que alguna vez existió agua en Marte. [ 177 ] [ 178 ] El rover Spirit encontró depósitos concentrados de sílice en 2007 que indicaban condiciones húmedas en el pasado, y en diciembre de 2011, el rover Opportunity de la NASA encontró en la superficie el mineral yeso , que también se forma en presencia de agua. [ 179 ] [ 180 ] [ 181 ] 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, lo cual es suficiente para cubrir todo el planeta hasta una profundidad de 200 a 1000 metros (660 a 3280 pies) . [ 182 ] [ 183 ]
El 18 de marzo de 2013, la NASA informó sobre evidencia de instrumentos del rover Curiosity de hidratación mineral , probablemente sulfato de calcio hidratado , en varias muestras de roca , incluidos los fragmentos rotos de roca "Tintina" y roca "Sutton Inlier", así como en vetas y nódulos en otras rocas como la roca "Knorr" y la roca "Wernicke". [ 184 ] [ 185 ] El análisis utilizando el instrumento DAN del rover proporcionó evidencia de agua subterránea, que ascendía a un contenido de agua de hasta un 4%, hasta una profundidad de 60 centímetros (24 in) , durante el recorrido del rover desde el sitio de aterrizaje de Bradbury hasta el área de Yellowknife Bay en el terreno de Glenelg . [ 184 ] En septiembre de 2015, la NASA anunció que había encontrado evidencia fuerte de flujos de salmuera hidratada en líneas de pendiente recurrentes , basándose en lecturas de espectrómetro de las áreas oscuras de las pendientes. [ 186 ] [ 187 ] [ 188 ] Estas vetas fluyen ladera abajo en el verano marciano, cuando la temperatura está por encima de −23 °C, y se congelan a temperaturas más bajas. [ 189 ] Estas observaciones apoyaron hipótesis anteriores, basadas en el momento de formación y su tasa de crecimiento, de que estas vetas oscuras resultaron del agua que fluye justo debajo de la superficie. [ 190 ] Sin embargo, trabajos posteriores sugirieron que las líneas podrían ser flujos secos y granulares en su lugar, con un papel, como mucho, limitado del agua en el inicio del proceso. [ 191 ] Una conclusión definitiva sobre la presencia, extensión y función del agua líquida en la superficie marciana sigue siendo esquiva. [ 192 ] [ 193 ]
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. [ 194 ] En marzo de 2015, los científicos afirmaron que dicho océano podría haber tenido el 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 Marte antiguo 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 sustentar cuerpos de agua líquida. [ 195 ] 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. [ 196 ]
En noviembre de 2016, la NASA informó haber encontrado una gran cantidad de hielo subterráneo en la región de Utopia Planitia . Se estimó que el volumen de agua detectado era equivalente al volumen de agua del lago Superior (que es de 12 100 kilómetros cúbicos [ 197 ] ). [ 198 ] [ 199 ] Durante las observaciones realizadas entre 2018 y 2021, el orbitador ExoMars Trace Gas Orbiter detectó indicios de agua, probablemente hielo subterráneo, en el sistema de cañones Valles Marineris. [ 200 ]
Movimiento orbital
La distancia promedio de Marte al Sol es de aproximadamente 230 millones de km (143 millones de millas) , y su período orbital es de 687 días terrestres. El día solar (o sol ) en Marte es solo un poco más largo que un día terrestre: 24 horas, 39 minutos y 35,244 segundos. [ 201 ] Un año marciano equivale a 1,8809 años terrestres, o 1 año, 320 días y 18,2 horas. [ 2 ] La diferencia de potencial gravitatorio y, por lo tanto, el delta-v necesario para transferir energía entre Marte y la Tierra es el segundo más bajo para la Tierra. [ 202 ] [ 203 ]
La inclinación axial de Marte es de 25,19° con respecto a su plano orbital , similar a la de la Tierra . [ 2 ] Como resultado, Marte tiene estaciones como la Tierra, aunque en Marte son casi el doble de largas debido a que su período orbital es mucho mayor. Actualmente, 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, solo 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 tenía una excentricidad de aproximadamente 0,002, mucho menor que la de la Tierra en la actualidad. [ 204 ] El ciclo de excentricidad de Marte es de 96 000 años terrestres en comparación con el ciclo de la Tierra de 100 000 años. [ 205 ]
Marte tiene su punto más cercano 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 promedio entre las sucesivas oposiciones de Marte, su período sinódico, es de 780 días; pero el número de días entre oposiciones sucesivas puede variar de 764 a 812. [ 205 ] La distancia en el punto más cercano varía entre aproximadamente 54 y 103 millones de km (34 y 64 millones de millas) debido a las órbitas elípticas de los planetas , lo que causa una variación comparable en el tamaño angular . [ 206 ] En su punto más lejano, Marte y la Tierra pueden estar a una distancia de hasta 401 millones de km (249 millones de millas) . [ 207 ] Marte entra en oposición de la Tierra cada 2,1 años. Los planetas se opondrán cerca del perihelio de Marte en 2003, 2018 y 2035, siendo los eventos de 2020 y 2033 particularmente cercanos a la oposición perihelicoidal. [ 208 ] [ 209 ] [ 210 ]
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 variar de aproximadamente −3,0 a −1,4. [ 211 ] El brillo mínimo es magnitud +1,86 cuando el planeta está cerca del afelio y en conjunción con el Sol. [ 19 ] En su brillo máximo, Marte (junto con Júpiter ) es el segundo en brillo aparente después de Venus. [ 19 ] Marte suele aparecer claramente 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 para una observación particularmente buena una o dos veces a intervalos de 15 o 17 años. [ 212 ] Los telescopios ópticos terrestres suelen estar limitados a resolver características de unos 300 kilómetros (190 millas) de diámetro cuando la Tierra y Marte están más cerca debido a la atmósfera terrestre. [ 213 ]
A medida que Marte se acerca a la oposición, comienza un período de movimiento retrógrado , lo que significa que parecerá moverse hacia atrás describiendo una curva en bucle con respecto a las estrellas de fondo. Este movimiento retrógrado dura aproximadamente 72 días, y Marte alcanza su brillo aparente máximo en la mitad de este intervalo. [ 214 ]
Lunas
Marte tiene dos lunas naturales relativamente pequeñas (en comparación con las de la Tierra): Fobos (de unos 22 km de diámetro ) y Deimos (de unos 12 km de diámetro ) , que orbitan a 9376 km y 23 460 km alrededor del planeta , respectivamente . El origen de ambas lunas no está claro, aunque una teoría popular afirma que fueron asteroides capturados en la órbita marciana. [ 215 ]
Ambos satélites fueron descubiertos en 1877 por Asaph Hall y recibieron sus nombres de Fobos (la deidad del pánico y el miedo) y Deimos (la deidad del terror y el pavor), gemelos de la mitología griega que acompañaban a su padre Ares , dios de la guerra, en la batalla. [ 216 ] Marte era el equivalente romano de Ares. En griego moderno , el planeta conserva su antiguo nombre Ares (Aris: Άρης ). [ 104 ]
Desde la superficie de Marte, los movimientos de Fobos y Deimos parecen diferentes a los de la Luna , el satélite de la Tierra . Fobos sale por el oeste, se pone por el este y vuelve a salir en tan solo 11 horas. Deimos, al estar justo fuera de la órbita sincrónica —donde el período orbital coincidiría con el período de rotación del planeta— , sale por el este como se espera, pero lentamente. Debido a que la órbita de Fobos está por debajo de la 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 fragmentarse en una estructura anular alrededor del planeta. [ 217 ]
El origen de los dos satélites no se comprende bien. Su bajo albedo y su composición de condrita carbonácea se han considerado similares a los asteroides, lo que apoya una teoría de captura. La órbita inestable de Fobos parece apuntar a 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 asemeja a la de los asteroides en lugar de la de Marte mismo, si esto se confirma. [ 218 ] Marte podría tener lunas aún no descubiertas, más pequeñas que 50 a 100 metros (160 a 330 pies) de diámetro, y se predice que existe un anillo de polvo entre Fobos y Deimos. [ 219 ]
Una tercera posibilidad para su origen como satélites de Marte es la participación de un tercer cuerpo o un tipo de disrupción por impacto. Evidencias más recientes sobre Fobos con un interior altamente poroso, [ 220 ] y que sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos y otros minerales conocidos de Marte, [ 221 ] apuntan a un origen de Fobos a partir de material eyectado por un impacto en Marte que se reacregó en la órbita marciana, similar a la teoría predominante sobre el origen del satélite de la Tierra. Aunque los espectros visibles e infrarrojos cercanos (VNIR) de las lunas de Marte se asemejan a los de los asteroides del cinturón exterior, se informa que los espectros infrarrojos térmicos de Fobos son inconsistentes con los de las condritas de cualquier clase. [ 221 ] 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 sobre el satélite. [ 222 ]
Más recientemente, un estudio realizado por un equipo de investigadores de varios países sugiere que pudo haber existido en el pasado una luna perdida, al menos quince veces más grande que Fobos. Al analizar rocas que indican procesos de mareas en el planeta, es posible que estas mareas hayan sido reguladas por una luna pasada. [ 223 ]
Observaciones y exploración humanas
La historia de las observaciones de Marte está marcada por las oposiciones de Marte, cuando el planeta se encuentra más cerca de la Tierra y, por lo tanto, es más fácilmente visible, las cuales ocurren cada dos años. Aún más notables son las oposiciones perihelicoidales de Marte, que se distinguen porque Marte está cerca del perihelio, lo que lo acerca aún más a la Tierra. [ 208 ]
Observaciones antiguas
Los antiguos sumerios llamaban a Marte Nergal , el dios de la guerra y la peste. Durante la época sumeria, Nergal era una deidad menor de poca importancia, pero, en épocas posteriores, su principal centro de culto fue la ciudad de Nínive . [ 224 ] En los textos mesopotámicos, a Marte se le denomina la "estrella del juicio del destino de los muertos". [ 225 ] La existencia de Marte como objeto errante en el cielo nocturno también fue registrada por los antiguos astrónomos egipcios y, hacia el 1534 a. C., estaban familiarizados con el movimiento retrógrado del planeta. [ 226 ] Para el período del Imperio Neobabilónico , los astrónomos babilonios realizaban registros regulares de las posiciones de los planetas y observaciones sistemáticas de su comportamiento. Para Marte, sabían que el planeta hacía 37 períodos sinódicos , o 42 circuitos del zodíaco, cada 79 años. Inventaron métodos aritméticos para realizar pequeñas correcciones a las posiciones pronosticadas de los planetas. [ 227 ] [ 228 ] En la Antigua Grecia , el planeta era conocido como Πυρόεις . [ 229 ] Comúnmente, el nombre griego del planeta que ahora se conoce 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 dios que da nombre al planeta. [ 230 ]
En el siglo IV a. C., Aristóteles observó que Marte desaparecía tras la Luna durante una ocultación , lo que indicaba que el planeta estaba más lejos. [ 231 ] Ptolomeo , un griego que vivía en Alejandría , [ 232 ] intentó abordar el problema del movimiento orbital de Marte. El modelo de Ptolomeo y su obra colectiva sobre astronomía se presentaron en la colección de varios volúmenes que más tarde se denominó Almagesto (del árabe "el más grande"), que se convirtió en el tratado de referencia sobre astronomía occidental durante los siguientes catorce siglos. [ 233 ] La literatura de la antigua China confirma que los astrónomos chinos conocían a Marte a más tardar en el siglo IV a. C. [ 234 ] En las culturas de Asia Oriental , a Marte se le conoce tradicionalmente como la "estrella de fuego" (火星) según el sistema Wuxing . [ 235 ] [ 236 ] [ 237 ]
Observaciones de la Edad Moderna
En 1609, Johannes Kepler publicó un estudio de 10 años sobre la órbita de Marte, [ 238 ] utilizando la paralaje diurna de Marte, medida por Tycho Brahe , para realizar un cálculo preliminar de la distancia relativa al planeta. [ 239 ] A partir de las observaciones de Brahe sobre Marte, Kepler dedujo que el planeta orbitaba alrededor del Sol no en círculo, sino en una elipse . Además, Kepler demostró que Marte aceleraba al acercarse al Sol y desaceleraba al alejarse, de una manera que físicos posteriores explicarían como consecuencia de la conservación del momento angular . [ 240 ] : 433–437
En 1610, el astrónomo italiano Galileo Galilei realizó el primer uso de un telescopio para la observación astronómica, incluyendo Marte . [ 242 ] Con el telescopio, se volvió a medir la paralaje diurna de Marte en un intento por determinar la distancia Sol-Tierra. Esta medición fue realizada por primera vez por Giovanni Domenico Cassini en 1672. Las primeras mediciones de paralaje se vieron obstaculizadas por la calidad de los instrumentos. [ 243 ] La única ocultación de Marte por Venus observada fue la del 13 de octubre de 1590, vista por Michael Maestlin en Heidelberg . [ 244 ]
"Canales" marcianos
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 perihelicoidal a Marte. El astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli utilizó un telescopio de 22 centímetros (8,7 pulgadas) en Milán para contribuir a la elaboración del primer mapa detallado de Marte. Estos mapas contenían características que él denominó canalis , las cuales, con la posible excepción del cañón natural Valles Marineris , resultaron ser una ilusión óptica . Estos canalis eran supuestamente líneas largas y rectas en la superficie de Marte, a las que les dio nombres de ríos famosos de la Tierra. Su término, que significa "canales" o "surcos", fue traducido erróneamente al inglés como "canals". [ 245 ] [ 246 ]
Influenciado por las observaciones, el orientalista Percival Lowell fundó un observatorio con telescopios de 30 y 45 centímetros (12 y 18 pulgadas). El observatorio se utilizó 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 gran influencia en el público. [ 247 ] [ 248 ] Los canales fueron observados independientemente por otros astrónomos, como Henri Joseph Perrotin y Louis Thollon en Niza, utilizando uno de los telescopios más grandes de la época. [ 249 ] [ 250 ]
Los cambios estacionales (que consisten en la disminución de los casquetes polares y las zonas oscuras formadas durante los veranos marcianos), junto con los canales, dieron lugar a especulaciones sobre la vida en Marte, y durante mucho tiempo se creyó que Marte albergaba vastos mares y vegetación. A medida que se utilizaban telescopios más grandes, se observaban 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 vieron canales . [ 251 ]
Primera exploración
La primera nave espacial terrestre en visitar Marte fue la Mars 1 de la Unión Soviética , que sobrevoló el planeta en 1963, pero se perdió el contacto durante el trayecto. La Mariner 4 de la NASA la siguió y se convirtió en la primera nave espacial en transmitir con éxito desde Marte; lanzada el 28 de noviembre de 1964, realizó su máximo acercamiento al planeta el 15 de julio de 1965. La Mariner 4 detectó el débil cinturón de radiación marciano, medido en aproximadamente el 0,1 % del de la Tierra, y capturó las primeras imágenes de otro planeta desde el espacio profundo. [ 253 ]
Una vez que las naves espaciales visitaron el planeta durante las décadas de 1960 y 1970, muchos conceptos previos sobre Marte se desmoronaron radicalmente. Tras los resultados de los experimentos de detección de vida de Viking , la hipótesis de un planeta muerto fue generalmente aceptada. [ 254 ] Los datos de Mariner 9 y Viking permitieron elaborar mejores mapas de Marte.
Exploración renovada
Hasta 1997, y después de que Viking 1 dejara de funcionar en 1982, Marte solo fue visitado por tres sondas fallidas: dos que pasaron de largo sin establecer contacto ( Phobos 1 , 1988; Mars Observer , 1993) y una ( Phobos 2, 1989) que sufrió un mal funcionamiento en órbita antes de llegar a su destino, Fobos .
En 1997, Mars Pathfinder se convirtió en la primera misión de rover exitosa más allá de la Luna e inició, junto con Mars Global Surveyor (que operó hasta finales de 2006), una presencia robótica activa e ininterrumpida en Marte que se ha mantenido hasta hoy. Produjo mapas completos y extremadamente detallados de la topografía, el campo magnético y los minerales de la superficie marciana. [ 255 ]
A partir de estas misiones, se han enviado a Marte una gama de nuevas y mejoradas naves espaciales no tripuladas , incluidos orbitadores , módulos de aterrizaje y vehículos exploradores , con misiones exitosas de la NASA (Estados Unidos), Jaxa ( Japón ), ESA , Reino Unido , ISRO ( India ), Roscosmos (Rusia), los Emiratos Árabes Unidos y CNSA ( China ) para estudiar la superficie, el clima y la geología del planeta, [ 256 ] descubriendo los diferentes elementos de la historia y la dinámica de la hidrosfera de Marte y posibles rastros de vida antigua.
misiones actuales
A partir de 2023Marte alberga 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 . [ 257 ] [ 258 ]
Otros dos se encuentran en la superficie: el rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte y el rover Perseverance . [ 259 ]
Los mapas recopilados están disponibles en línea en sitios web como Google Mars . La NASA ofrece dos herramientas en línea: Mars Trek, que proporciona visualizaciones del planeta utilizando datos de 50 años de exploración, y Experience Curiosity , que simula un viaje en Marte en 3D con Curiosity . [ 260 ] [ 261 ]
Futuro
Las misiones planificadas a Marte incluyen:
- La nave espacial EscaPADE de la NASA , lanzada el 13 de noviembre de 2025. [ 262 ] [ 263 ] [ 264 ]
- La misión del rover Rosalind Franklin , diseñada para buscar evidencia de vida pasada, cuyo lanzamiento estaba previsto para 2018, se ha retrasado repetidamente, posponiéndose la fecha de lanzamiento hasta 2028 como muy pronto. [ 265 ] [ 266 ] [ 267 ] El proyecto se reinició en 2024 con financiación adicional. [ 268 ]
- Un concepto actual para una misión conjunta de la NASA y la ESA para traer muestras de Marte se lanzaría en 2026. [ 269 ] [ 270 ]
- La misión china Tianwen-3 , una misión de retorno de muestras, está programada para ser lanzada en 2028 o 2030. [ 271 ]
A partir de febrero de 2024 Los restos de este tipo de misiones han alcanzado más de siete toneladas. La mayor parte consiste en naves espaciales estrelladas e inactivas, así como en componentes desechados. [ 272 ] [ 273 ]
En abril de 2024, la NASA seleccionó a varias empresas para iniciar estudios sobre la prestación de servicios comerciales que permitan impulsar la ciencia robótica en Marte. Las áreas clave incluyen el establecimiento de telecomunicaciones, el envío de cargas útiles y la obtención de imágenes de la superficie. [ 274 ]
En 2025, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (NASEM) convocaron un comité ad hoc para priorizar los objetivos científicos que guiarían la exploración humana en Marte. [ 275 ] [ 276 ] De entre cientos de proyectos posibles, los cuatro paneles del comité (Astrobiología, Geociencias, Ciencias Atmosféricas y Física Espacial, y Ciencias Biológicas y Físicas y Factores Humanos) destacaron once como los principales objetivos científicos a perseguir, siendo la máxima prioridad la búsqueda de vida indígena actual o extinta en Marte. [ 275 ]
Habitabilidad y habitación
A finales del siglo XIX, la comunidad astronómica aceptaba ampliamente que Marte poseía características que permitieran la vida, incluyendo la presencia de oxígeno y agua. [ 277 ] Sin embargo, en 1894, W. W. Campbell, del Observatorio Lick, observó el planeta y descubrió que «si hay vapor de agua u oxígeno en la atmósfera de Marte, se encuentra en cantidades demasiado pequeñas para haber sido detectadas por los espectroscopios disponibles en ese momento». [ 277 ] Esta observación contradecía muchas de las mediciones de la época y no fue ampliamente aceptada. [ 277 ] Campbell y V. M. Slipher repitieron el estudio en 1909 utilizando mejores instrumentos, pero con los mismos resultados. No fue hasta que W. S. Adams confirmó los hallazgos en 1925 que finalmente se rompió el mito de la habitabilidad de Marte similar a la de la Tierra. [ 277 ] Sin embargo, incluso en la década de 1960, se publicaron artículos sobre la biología marciana, dejando de lado otras explicaciones distintas a la vida para los cambios estacionales en Marte. [ 278 ]
La comprensión actual de la habitabilidad planetaria —la capacidad de un mundo para desarrollar condiciones ambientales favorables al surgimiento de la vida— favorece a los planetas que tienen agua líquida en su superficie. Por lo general, 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. [ 279 ] Durante el perihelio, Marte se adentra en esta región, pero su delgada atmósfera (de baja presión) impide que exista agua líquida en grandes regiones durante períodos prolongados. El flujo pasado de agua líquida demuestra el potencial de habitabilidad del planeta. Evidencia reciente ha sugerido que cualquier agua en la superficie marciana podría haber sido demasiado salada y ácida para sustentar vida terrestre regular. [ 280 ]
Las condiciones ambientales en Marte representan un desafío para el sustento de la vida orgánica: el planeta presenta escasa transferencia de calor a través de su superficie, tiene un aislamiento deficiente contra el bombardeo del viento solar debido a la ausencia de magnetosfera y su presión atmosférica es insuficiente para retener agua en estado líquido (el agua se sublima a estado gaseoso). Marte está casi, o quizás totalmente, geológicamente muerto; el cese de la actividad volcánica aparentemente ha detenido el reciclaje de sustancias químicas y minerales entre la superficie y el interior del planeta. [ 281 ]
La evidencia sugiere que el planeta fue en el pasado significativamente más habitable que en la actualidad, 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, incluyendo un aumento temporal en la producción de CO₂ al exponerse al agua y los nutrientes. Este indicio de vida fue posteriormente cuestionado por los científicos, lo que dio lugar a un debate continuo, con el científico de la NASA Gilbert Levin afirmando que Viking podría haber encontrado vida. [ 282 ] Un análisis de 2014 del meteorito marciano EETA79001 encontró iones de clorato , perclorato y nitrato en concentraciones suficientemente altas como para sugerir que están ampliamente distribuidos en Marte. La radiación UV y de rayos X convertiría los iones de clorato y perclorato en otros oxicloruros altamente reactivos , lo que indica que cualquier molécula orgánica tendría que estar enterrada bajo la superficie para sobrevivir. [ 283 ]
Se afirma que las pequeñas cantidades de metano y formaldehído detectadas por los orbitadores de Marte podrían ser evidencia de vida, ya que estos compuestos químicos se descompondrían rápidamente en la atmósfera marciana. [ 284 ] [ 285 ] Alternativamente, estos compuestos podrían reponerse mediante procesos volcánicos u otros medios geológicos, como la serpentinita . [ 139 ] También se ha encontrado vidrio de impacto , formado por el impacto de meteoritos, que en la Tierra puede preservar signos de vida, en la superficie de los cráteres de impacto en Marte. [ 286 ] [ 287 ] De igual manera, el vidrio en los cráteres de impacto en Marte podría haber preservado signos de vida, si existió vida en el lugar. [ 288 ] [ 289 ] [ 290 ]
La roca de Cheyava Falls, descubierta en Marte en junio de 2024, ha sido designada por la NASA como una "posible biofirma " y el rover Perseverance tomó muestras de su núcleo para su posible regreso a la Tierra y un análisis más exhaustivo. Si bien resulta sumamente interesante, con los datos disponibles actualmente no es posible determinar de forma definitiva si esta roca tiene un origen biológico o abiótico. [ 291 ]
Propuestas de misión humana
Se han propuesto varios planes para una misión humana a Marte , pero ninguno se ha concretado. La Ley de Autorización de la NASA de 2017 ordenó a la NASA estudiar la viabilidad de una misión tripulada a Marte a principios de la década de 2030; el informe resultante concluyó que esto sería inviable. [ 292 ] [ 293 ] Además, en 2021, China planeaba enviar una misión tripulada a Marte en 2033. [ 294 ] Empresas privadas como SpaceX también han propuesto planes para enviar humanos a Marte , con el objetivo final de establecerse en el planeta . [ 295 ] A partir de 2024, SpaceX ha continuado con el desarrollo del vehículo de lanzamiento Starship con el objetivo de colonizar Marte. En los planes compartidos con la compañía en abril de 2024, Elon Musk prevé el inicio de una colonia en Marte dentro de los próximos veinte años. Esto sería posible gracias a la fabricación masiva planificada de Starship y se mantendría inicialmente mediante el reabastecimiento desde la Tierra y la utilización de recursos in situ en Marte, hasta que la colonia marciana alcance la autosostenibilidad total. [ 296 ] Cualquier futura misión humana a Marte probablemente tendrá lugar dentro de la ventana de lanzamiento óptima a Marte , que ocurre cada 26 meses. La luna Fobos se ha propuesto como punto de anclaje para un ascensor espacial . [ 297 ] Además de las agencias espaciales nacionales y las empresas espaciales, grupos como la Mars Society [ 298 ] y The Planetary Society [ 299 ] abogan por las misiones humanas a Marte.
En la cultura
Marte recibe su nombre del dios romano de la guerra ( el griego Ares ), pero también fue asociado con el semidiós Heracles (el romano Hércules ) por los antiguos astrónomos griegos, como detalla Aristóteles . [ 300 ] 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. [ 301 ] [ 302 ] Persistió hasta la época moderna, como lo ejemplifica la suite orquestal de Gustav Holst , Los Planetas , cuyo famoso primer movimiento denomina a Marte "El Portador de la Guerra". [ 303 ] El símbolo del planeta , un círculo con una lanza apuntando hacia la parte superior derecha, también se utiliza como símbolo del género masculino. [ 304 ] El símbolo data al menos del siglo XI, aunque se ha encontrado un posible predecesor en los papiros griegos de Oxirrinco . [ 305 ]
La idea de que Marte estaba poblado por marcianos inteligentes se generalizó a finales del siglo XIX. Las observaciones de los "canales" de Schiaparelli , combinadas con los libros de Percival Lowell sobre el tema, presentaron la noción estándar de un planeta que era un mundo seco, enfriado y moribundo con antiguas civilizaciones que construyeron obras de irrigación. [ 306 ] Muchas otras observaciones y proclamaciones de personalidades notables contribuyeron a lo que se ha denominado "fiebre marciana". [ 307 ] En la actualidad, el mapeo de alta resolución de la superficie de Marte no ha revelado artefactos de habitación, pero la especulación pseudocientífica sobre vida inteligente en Marte continúa. Estas especulaciones, que recuerdan a las observaciones de los canales , se basan en características a pequeña escala percibidas en las imágenes de las naves espaciales, como "pirámides" y el " Rostro en Marte ". [ 308 ] En su libro Cosmos , el astrónomo planetario Carl Sagan escribió: "Marte se ha convertido en una especie de arena mítica sobre la cual hemos proyectado nuestras esperanzas y temores terrenales". [ 246 ]
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 sus condiciones superficiales podrían sustentar no solo vida, sino vida inteligente. [ 309 ] Esto dio paso a muchas historias de ciencia ficción que involucran estos conceptos, como La guerra de los mundos de H.G. Wells , en la que los marcianos buscan escapar de su planeta moribundo invadiendo la Tierra; 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 C.S. Lewis , [ 310 ] y varias historias de Robert A. Heinlein antes de mediados de los sesenta. [ 311 ] Desde entonces, las representaciones de marcianos también se han extendido a la animación. Un personaje cómico 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 el presente. [ 312 ] Después de que las naves espaciales Mariner y Viking trajeran 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 de Marte posterior a Viking se convirtió en una fuente de inspiración para obras como la trilogía de Marte de Kim Stanley Robinson . [ 313 ]
Véase también
- Astronomía en Marte
- Esquema de Marte : Descripción general y guía temática sobre Marte.
- Lista de misiones a Marte
- Campo magnético de Marte – Campo magnético pasado del planeta Marte
- Mineralogía de Marte
Notas
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Enlaces externos
- Mars Trek , un navegador de mapas integrado con 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 de julio de 2023
- Marte
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