Figura 2 PIA24542 Close UpSe publica en la revista Nature Geoscience el análisis de la atmósfera de Marte que realiza el instrumento MEDA, embarcado a bordo del rover Perseverance de la NASA

El conocimiento de la meteorología marciana es decisivo para la preparación de futuras expediciones humanas a ese planeta

En esta investigación participa el Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU

El rover Perseverance es un vehículo autónomo de la NASA que llegó al cráter Jezero (el lecho de un antiguo lago ahora desecado, en Marte) el pasado 18 febrero de 2021. El vehículo está dotado de siete complejos y novedosos instrumentos científicos, destinados a explorar la superficie del planeta en busca de indicios de una posible vida pasada, recoger y depositar muestras para ser traídas a la Tierra, probar nuevas tecnologías para su uso en exploración humana y estudiar al detalle su atmósfera. Con relación a este último objetivo, el estudio de la atmósfera, el instrumento MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, cuyo investigador principal es José Antonio Rodríguez Manfredi del Centro de Astrobiología en Madrid y que cuenta con la participación de un equipo del Grupo de Investigación en Ciencias Planetarias de la UPV/EHU) ha venido obteniendo novedosos resultados. MEDA consiste en un conjunto de sensores que miden temperatura, presión, viento, humedad y propiedades del polvo presente siempre en suspensión en la atmósfera de Marte.

Perseverance acaba ahora de completar la investigación de la atmósfera a lo largo del primer año marciano (que tiene una duración de aproximadamente dos años terrestres). Un avance de los resultados, llevados a portada, se publican hoy en el número de enero de la revista Nature Geoscience. En concreto, el equipo de la UPV/EHU, formado por Agustín Sánchez Lavega, Ricardo Hueso, Teresa del Río Gaztelurrutia y el estudiante de doctorado Asier Munguira, ha liderado el estudio de los ciclos estacional y diario de la temperatura y de la presión, así como sus fuertes variaciones en otras escalas de tiempo producidas por procesos muy diferentes.

A lo largo de las estaciones, la temperatura media del aire en el cráter Jezero, ubicado cerca del ecuador del planeta, ronda los 55 grados bajo cero, pero varía fuertemente entre la noche y el día, con diferencias típicas de unos 50 a 60 grados. En las horas centrales del día, el calentamiento de la superficie genera movimientos turbulentos en el aire por ascenso y descenso de masas de aire (convección) que cesan al llegar la noche, cuando el aire se vuelve estable.

Los sensores de presión, por su parte, muestran al detalle el cambio estacional de la tenue atmósfera marciana producida por el deshielo y la congelación del dióxido de carbono atmosférico en los casquetes polares, así como un complejo y variable ciclo diario, modulado por las mareas térmicas en la atmósfera: “La presión y la temperatura de la atmósfera de Marte oscilan con periodos del día solar marciano (de duración algo más que el terrestre, el día solar marciano es en promedio de 24 hr 39,5 min) y con sus submúltiplos, siguiendo el ciclo diario de insolación fuertemente influido por la cantidad de polvo y la presencia de nubes en la atmósfera”, indica Agustín Sánchez Lavega, catedrático de la Escuela de Ingeniería de Bilbao (EIB) y coinvestigador en la misión Mars 2020.

Ambos sensores vienen además detectando fenómenos dinámicos en la atmósfera que acontecen en las cercanías del rover, por ejemplo, los producidos por el paso de remolinos de viento conocidos como “dust devils” por el polvo que a veces levantan o a la generación de ondas de gravedad de origen aún no bien comprendido. “Los remolinos de polvo son más abundantes en Jezero que en otros lugares de Marte, y pueden tener un gran tamaño, formando remolinos de más de 100 metros de diámetro. Con MEDA hemos podido caracterizar no solo sus aspectos generales (tamaño y abundancia) sino desentrañar también cómo funcionan estos remolinos”, señala Ricardo Hueso, catedrático de la EIB.

También se ha detectado con MEDA la presencia a miles de kilómetros de borrascas, muy semejantes en su origen a las terrestres, como nos muestran las imágenes desde los satélites en órbita, y que se desplazan por el borde del casquete polar norte, formado por la deposición de nieve carbónica.

Dentro de la rica variedad de fenómenos estudiados, MEDA ha podido caracterizar al detalle los cambios producidos en la atmósfera por una de las temidas tormentas de polvo como la que se desarrolló a comienzos de enero del 2022. Su paso por encima del rover produjo bruscos cambios en la temperatura y presión acompañados de fuertes ráfagas de viento, que levantaron el polvo y golpearon los instrumentos, dañando uno de los sensores de viento.

MEDA está proporcionando medidas meteorológicas de alta precisión que permiten por primera vez caracterizar la atmósfera de Marte desde las escalas locales a distancias de algunos metros, como en la escala global del planeta recogiendo información de lo que sucede a miles de kilómetros. Todo ello redundará en un mayor conocimiento del clima marciano y en la mejora de los modelos predictivos que utilizamos”, indica Sánchez Lavega.

Investigadores en el equipo: Agustín Sánchez Lavega, Ricardo Hueso, Teresa del Río Gaztelurrutia y Asier Munguira.

Referencias:

J. A. Rodriguez-Manfredi, M. de la Torre Juarez, A. Sanchez-Lavega et al., The diverse meteorology of Jezero crater over the first 250 sols of Perseverance on Mars, Nature Geoscience (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-022-01084-0

 

Agustín Sánchez-Lavega & Manuel de la Torre Juarez, Meteorological phenomena on Mars studied by the Perseverance rover, Nature Portfolio (2023)

VÍDEOS DE PERSEVERANCE

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/videos/?v=515

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/videos/?v=517

FIGURAS

Figura 1. El rover Perseverance y el helicóptero en el cráter Jezero en Marte. Animación. © NASA/JPL-Caltech.

Figura 2. El rover Perseverance y el helicóptero en el cráter Jezero en Marte. Visión proximidad. © NASA/JPL-Caltech.

Figura 6. Ciclos diarios de temperatura en el cráter Jezero en Marte medidos con el instrumento MEDA. © UPV-EHU/CAB-INTA/ NASA/JPL-Caltech/