Planeta Marte

Marte es el cuarto planeta desde el Sol y el segundo planeta más pequeño del Sistema Solar, siendo más grande que Mercurio. En inglés, Marte lleva el nombre del dios romano de la guerra y a menudo se lo conoce como el “Planeta Rojo”. Este último se refiere al efecto del óxido de hierro predominante en la superficie de Marte, que le da un aspecto rojizo distintivo entre los cuerpos astronómicos visibles a simple vista. Marte es un planeta terrestre con una atmósfera delgada, con características superficiales que recuerdan los cráteres de impacto de la Luna y los valles, desiertos y casquetes polares de la Tierra.

Los días y las estaciones son comparables a los de la Tierra, porque el período de rotación y la inclinación del eje de rotación con respecto al plano de la eclíptica son similares. Marte es el sitio de Monte Olimpo, el volcán más grande y la montaña más alta conocida en cualquier planeta del Sistema Solar, y del Valle Marineris, uno de los cañones más grandes del Sistema Solar. La suave cuenca Borealis en el hemisferio norte cubre el 40% del planeta y puede ser el resultado de un impacto gigante. Marte tiene dos lunas, Fobos y Deimos, que son pequeñas y de forma irregular. Estos pueden ser asteroides capturados, similares a 5261 Eureka, un troyano de Marte.

Marte ha sido explorado por varias naves espaciales sin tripulación. Mariner 4 fue la primera nave espacial en visitar Marte; Lanzado por la NASA el 28 de noviembre de 1964, hizo su aproximación más cercana al planeta el 15 de julio de 1965. El Mariner 4 detectó el débil cinturón de radiación marciano, medido aproximadamente en un 0,1% del de la Tierra, y capturó las primeras imágenes de otro planeta desde el espacio profundo. .La misión soviética Mars 3 incluyó un módulo de aterrizaje, que logró un aterrizaje suave en diciembre de 1971; sin embargo, el contacto se perdió segundos después del aterrizaje. El 20 de julio de 1976, Viking 1 realizó el primer aterrizaje exitoso en la superficie marciana. El 4 de julio de 1997, la nave espacial Mars Pathfinder aterrizó en Marte y el 5 de julio lanzó su rover, Sojourner, el primer rover robótico en operar en Marte. El orbitador Mars Express, la primera nave espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) en visitar Marte, llegó a la órbita el 25 de diciembre de 2003. En enero de 2004, los Mars Exploration Rovers de la NASA, llamados Spirit y Opportunity, aterrizaron en Marte; Spirit operó hasta el 22 de marzo de 2010 y Opportunity duró hasta el 10 de junio de 2018. La NASA aterrizó su rover Curiosity el 6 de agosto de 2012, como parte de su misión Mars Science Laboratory (MSL) para investigar el clima y la geología marcianos. El 24 de septiembre de 2014, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) se convirtió en la cuarta agencia espacial en visitar Marte cuando su primera misión interplanetaria, la nave espacial Mars Orbiter Mission, llegó a la órbita. Los Emiratos Árabes Unidos se convirtieron en el quinto país en emprender con éxito una misión a Marte, habiendo insertado un orbitador en la atmósfera marciana el 9 de febrero de 2021. La nave espacial Tianwen-1 de la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) llegó a la órbita marciana el 10 de febrero de 2021. El rover Perseverance y el helicóptero Ingenuity de la NASA aterrizaron con éxito en Marte el 18 de febrero de 2021. Ingenuity completó con éxito el primer vuelo controlado por motor de una aeronave en cualquier planeta aparte de la Tierra el 19 de abril de 2021, despegando verticalmente, volando y aterrizando en Marte. El 14 de mayo de 2021, el módulo de aterrizaje Tianwen-1 de CNSA y el rover Zhurong aterrizaron con éxito en Marte. El rover Zhurong se activó con éxito el 22 de mayo de 2021, lo que convierte a China en el segundo país en desplegar con éxito un rover en Marte, después de Estados Unidos.

Hay investigaciones que evalúan la habitabilidad pasada de Marte, así como la posibilidad de vida existente. Se planean misiones de astrobiología, como el rover Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea. El agua líquida en la superficie de Marte no puede existir debido a la baja presión atmosférica, que es menos del 1% de la presión atmosférica en la Tierra, excepto en las elevaciones más bajas por períodos cortos. Los dos casquetes polares parecen estar compuestos principalmente de hielo de agua. El volumen de hielo de agua en la capa de hielo del polo sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir la superficie planetaria hasta una profundidad de 11 metros (36 pies). 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.

Marte se puede ver fácilmente desde la Tierra a simple vista, al igual que su coloración rojiza. Su magnitud aparente alcanza -2,94, que solo es superada por Venus, la Luna y el Sol. 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.

Nomenclatura

En español, el planeta lleva el nombre del dios romano de la guerra, una asociación que se hizo debido a su color rojo, que sugiere sangre. La forma adjetiva del latín Mars es Martius, que da lugar a la palabra marciano, que se usa como adjetivo o para un habitante nativo de Marte. En griego, el planeta se conoce como Ἄρης Arēs, con la raíz flexiva Ἄρε- Are -. De ahí surgen términos técnicos como el nombre de la estrella Antares.

Marte es también la base del nombre del mes de marzo (del latín Martius mēnsis ‘mes de Marte’), así como del dia de la semana martes (latín dies Martis ‘día de Marte’), donde el antiguo dios anglosajón Tíw fue identificado con el dios romano Marte por Interpretatio germanica.

Debido a la influencia global de los idiomas europeos en la astronomía, una palabra como Marte (o Mars en Inglés) para el planeta es común en todo el mundo, aunque puede usarse junto con palabras nativas más antiguas. Varios otros idiomas han proporcionado palabras con uso internacional. Por ejemplo:

• El árabe مريخ mirrīkh, que connota fuego, se usa como el nombre del planeta en persa, urdu, malayo y swahili, entre otros.
• El chino 火星 [mandarín Huǒxīng] ‘estrella de fuego’ (en chino los cinco planetas clásicos se identifican con los cinco elementos) se usa en coreano, japonés y vietnamita.
• India usa el término sánscrito Mangal derivado de la diosa hindú Mangala.
• Un apodo desde la antigüedad para Marte es el “Planeta Rojo”. Ese es también el nombre del planeta en hebreo, מאדים ma’adim, que se deriva de אדום adom, que significa ‘rojo’.
• La forma latina arcaica Māvors se ve, pero muy raramente, en inglés, aunque los adjetivos Ingléses Mavortial y Mavortian significan ‘marcial’ en el sentido militar más que planetario.

Características físicas

Marte tiene aproximadamente la mitad del diámetro de la Tierra, con un área de superficie solo un poco menor que el área total de la tierra seca de la Tierra. Marte es menos denso que la Tierra, tiene aproximadamente el 15% del volumen de la Tierra y el 11% de su masa, lo que resulta en aproximadamente el 38% de la gravedad de la superficie de la Tierra. El aspecto rojo anaranjado de la superficie marciana es causado por óxido de hierro. Puede parecer caramelo; otros colores de superficie comunes incluyen dorado, marrón, tostado y verdoso, según los minerales presentes.

Estructura interna

Al igual que la Tierra, Marte se ha diferenciado en un núcleo metálico denso cubierto por materiales menos densos. Los modelos actuales de su interior implican un núcleo que consiste principalmente en hierro y níquel con aproximadamente 16-17% de azufre. Se cree que este núcleo de sulfuro de hierro (II) es dos veces más rico en elementos más ligeros que el de la Tierra. El núcleo está rodeado por un manto de silicato que formó muchas de las características tectónicas y volcánicas del planeta, pero parece estar inactivo. Además del silicio y el oxígeno, los elementos más abundantes en la corteza marciana son el hierro, el magnesio, el aluminio, el calcio y el potasio. El grosor medio de la corteza del planeta es de unos 50 kilómetros (31 millas), con un grosor máximo de 125 kilómetros (78 millas). [70] La corteza terrestre tiene un promedio de 40 kilómetros (25 millas).

Marte es sísmicamente activo, con InSight registrando más de 450 marsquakes y eventos relacionados en 2019. En 2021 se informó que, basándose en once Marsquakes de baja frecuencia detectados por el módulo de aterrizaje InSight, el núcleo de Marte es de hecho líquido y tiene un radio de aproximadamente 1830 ± 40 km y la temperatura alrededor de 1900-2000 K. El radio del núcleo marciano es más más de la mitad del radio de Marte y aproximadamente la mitad del tamaño del núcleo de la Tierra. Esto es algo más grande de lo que predijeron los modelos, lo que sugiere que el núcleo contiene cierta cantidad de elementos más ligeros como oxígeno e hidrógeno además de la aleación de hierro y níquel y aproximadamente un 15% de azufre.

El núcleo de Marte está cubierto por el manto rocoso, que, sin embargo, no parece tener una capa análoga al manto inferior de la Tierra. El manto marcial parece ser sólido hasta la profundidad de unos 500 km, donde comienza la zona de baja velocidad (astenosfera parcialmente derretida). Por debajo de la astenosfera, la velocidad de las ondas sísmicas comienza a aumentar de nuevo y, a una profundidad de aproximadamente 1050 km, se encuentra el límite de la zona de transición. En la superficie de Marte se encuentra una corteza con un espesor medio de unos 24 a 72 km.

Geología de la superficie

Marte es un planeta terrestre cuya superficie está formada por minerales que contienen silicio y oxígeno, metales y otros elementos que suelen formar la roca. La superficie marciana está compuesta principalmente de basalto toleítico, 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 albedo bajo sugieren concentraciones de feldespato plagioclasa, y las regiones del norte con albedo bajo 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 encontraron concentraciones localizadas de hematites y olivina. Gran parte de la superficie está profundamente cubierta por polvo de óxido de hierro (III) de grano fino.

Aunque Marte no tiene evidencia de un campo magnético global estructurado, las observaciones muestran que partes de la corteza del planeta se han magnetizado, lo que sugiere que en el pasado se han producido inversiones alternas de polaridad de su campo dipolar. Este paleomagnetismo de minerales magnéticamente susceptibles es similar a las bandas alternas que se encuentran en los fondos oceánicos de la Tierra. Una teoría, publicada en 1999 y reexaminada en octubre de 2005 (con la ayuda del Mars Global Surveyor), es que estas bandas sugieren actividad tectónica de placas en Marte hace cuatro mil millones de años, antes de que la dinamo planetaria dejara de funcionar y la energía magnética del planeta. campo se desvaneció.

Se cree que, durante la formación del Sistema Solar, Marte fue creado como resultado de un proceso estocástico de acumulación de material del disco protoplanetario que orbitaba el 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.

Después de la formación de los planetas, todos fueron sometidos al llamado “Bombardeo Intenso Tardío”. Aproximadamente el 60% de la superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa época, mientras que gran parte de la superficie restante probablemente esté sustentada por inmensas cuencas de impacto causadas por esos eventos. Hay evidencia de una enorme cuenca de impacto en el hemisferio norte de Marte, que abarca 10.600 por 8.500 kilómetros (6.600 por 5.300 millas), o aproximadamente cuatro veces el tamaño del Polo Sur de la Luna: la cuenca de Aitken, la cuenca de impacto más grande descubierta hasta ahora. Esta teoría sugiere que Marte fue golpeado por un cuerpo del tamaño de Plutón hace unos cuatro mil millones de años. El evento, que se cree que es la causa de la dicotomía hemisférica marciana, creó la suave cuenca Borealis que cubre el 40% del planeta.

La historia geológica de Marte se puede dividir en muchos períodos, pero los siguientes son los tres períodos principales:

• Período de Noé (llamado así por Noachis Terra): formación de las superficies más antiguas de Marte, hace 4.500 a 3.500 millones de años. Las superficies de la edad de Noé están marcadas por muchos cráteres de impacto de gran tamaño. Se cree que la protuberancia de Tharsis, una tierra alta volcánica, se formó durante este período, con grandes inundaciones de agua líquida al final del período.
• Período Hesperiano (llamado así por Hesperia Planum): hace 3.5 a entre 3.3 y 2.9 mil millones de años. El período Hespérico está marcado por la formación de extensas llanuras de lava.
• Período amazónico (llamado así por Amazonis Planitia): entre hace 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 variados. Olympus Mons se formó durante este período, con flujos de lava en otras partes de Marte.

La actividad geológica todavía tiene lugar en Marte. Athabasca Valles es el hogar de flujos de lava en forma de láminas creados alrededor de 200 millones de años. Los flujos de agua en los sepulcros llamados Cerberus Fossae ocurrieron menos de 20 millones de años, lo que indica intrusiones volcánicas igualmente recientes. El 19 de febrero de 2008, las imágenes del Mars Reconnaissance Orbiter mostraron evidencia de una avalancha desde un acantilado de 700 metros de altura (2.300 pies).

Suelo

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 y son necesarios para el crecimiento de las plantas. 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 de sal, concentraciones que son tóxicas para los seres humanos.

Las vetas son comunes en todo Marte y aparecen nuevas con frecuencia en pendientes pronunciadas de cráteres, depresiones y valles. Las vetas son oscuras al principio y se aclaran con la edad. Pueden comenzar en un área pequeña y luego extenderse por cientos de metros. Se ha visto que siguen los bordes de las rocas y otros obstáculos en su camino. Las teorías comúnmente aceptadas incluyen que son capas subyacentes oscuras de suelo reveladas después de avalanchas de polvo brillante o remolinos de polvo. Se han presentado varias otras explicaciones, incluidas las que involucran agua o incluso el crecimiento de organismos.

Hidrología

El agua líquida no puede existir en la superficie de Marte debido a la baja presión atmosférica, que es menos del 1% de la de la Tierra, excepto en las elevaciones más bajas por períodos cortos. Los dos casquetes polares parecen estar compuestos principalmente de agua congelada. El volumen de hielo de agua en la capa de hielo del polo sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir toda la superficie planetaria hasta una profundidad de 11 metros (36 pies). Un manto de permafrost se extiende desde el polo hasta latitudes de aproximadamente 60 °. Se cree que hay grandes cantidades de hielo atrapadas dentro de la gruesa criosfera de Marte. Los datos de radar de Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) muestran grandes cantidades de hielo en ambos polos (julio de 2005) y en latitudes medias (noviembre de 2008). El módulo de aterrizaje Phoenix tomó muestras directamente del hielo de agua en suelo marciano poco profundo el 31 de julio de 2008.

Los accidentes geográficos visibles en Marte sugieren que ha existido agua líquida en la superficie del planeta. Enormes franjas lineales de suelo limpiado, conocidas como canales de salida, atraviesan la superficie en unos 25 lugares. Se cree que son un registro de la 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. Uno de los ejemplos más grandes, Ma’adim Vallis, tiene 700 kilómetros (430 millas) de largo, mucho más grande 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 el agua que fluyó a principios de la historia de Marte. Se cree que el más joven de estos canales se formó hace tan solo unos pocos millones de años. En otros lugares, particularmente en las áreas más antiguas de la superficie marciana, las redes dendríticas de valles de escala más fina se extienden por proporciones significativas del paisaje. Las características de estos valles y su distribución implican fuertemente que fueron tallados por la escorrentía resultante de la precipitación en la historia temprana de Marte. El flujo de agua subterránea y la extracción de agua subterránea pueden desempeñar funciones subsidiarias importantes en algunas redes, pero la precipitación fue probablemente la causa principal de la incisión en casi todos los casos.

A lo largo de las paredes del cráter y del cañón, hay miles de características que parecen similares a los barrancos terrestres. Los barrancos tienden a estar en las tierras altas del hemisferio sur y frente al ecuador; todos están hacia los polos de 30 ° de latitud. Varios autores han sugerido que su proceso de formación involucra agua líquida, probablemente del derretimiento del hielo, aunque otros han argumentado a favor de mecanismos de formación que involucran la escarcha de dióxido de carbono o el movimiento de polvo seco. No se han formado barrancos parcialmente degradados por la intemperie y no se han observado cráteres de impacto superpuestos, lo que indica que se trata de características jóvenes, posiblemente todavía activas. Otras características geológicas, como los deltas y los abanicos aluviales conservados en cráteres, son una prueba más de condiciones más cálidas y húmedas en un intervalo o intervalos en la historia anterior de Marte. Tales condiciones requieren necesariamente la presencia generalizada de lagos de cráteres en una gran proporción de la superficie, para lo cual existe evidencia mineralógica, sedimentológica y geomorfológica independiente.

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, que a veces se forman en presencia de agua. En 2004, Opportunity detectó el mineral jarosita. Esto se forma solo en presencia de agua ácida, lo que demuestra que el agua existió una vez en Marte. La evidencia más reciente de agua líquida proviene del hallazgo del yeso mineral en la superficie por el rover Opportunity de la NASA en Marte en diciembre de 2011. Se estima que la cantidad de agua en el manto superior de Marte, representada por iones hidroxilo contenidos en los minerales de la geología de Marte, es igual o mayor que la de la Tierra en 50-300 partes por millón de agua, que es suficiente para cubren todo el planeta a una profundidad de 200 a 1000 metros (660 a 3280 pies).

En 2005, los datos de radar revelaron la presencia de grandes cantidades de hielo de agua en los polos y en latitudes medias. El rover Spirit de Marte tomó muestras de compuestos químicos que contienen moléculas de agua en marzo de 2007.

El 18 de marzo de 2013, la NASA informó de la evidencia con los instrumentos en el rover Curiosity de hidratación mineral, 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”. El análisis utilizando el instrumento DAN del rover proporcionó evidencia de agua subterránea, que asciende a 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. En septiembre de 2015, la NASA anunció que había encontrado evidencia concluyente de flujos de salmuera hidratada en líneas de pendiente recurrentes, basándose en lecturas de espectrómetro de las áreas oscuras de las pendientes. Estas observaciones proporcionaron la confirmación de hipótesis anteriores basadas en el momento de la formación y su tasa de crecimiento, que estas rayas oscuras eran el resultado del agua que fluía en el subsuelo muy poco profundo. Las rayas contienen sales hidratadas, percloratos, que tienen moléculas de agua en su estructura cristalina. Las rayas fluyen cuesta abajo en el verano marciano, cuando la temperatura está por encima de los -23 ° Celsius, y se congelan a temperaturas más bajas.

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 esto sigue siendo controvertido. En marzo de 2015, los científicos declararon que tal océano podría haber sido del tamaño del Océano Ártico de la Tierra. Este hallazgo se derivó de la proporción entre agua y deuterio en la atmósfera marciana moderna en comparación con esa proporción en la Tierra. La cantidad de deuterio marciano es ocho veces la cantidad que existe en la Tierra, 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 soportar cuerpos de agua líquida.

Cerca del casquete polar norte se encuentra el cráter Korolev de 81,4 kilómetros (50,6 millas) de ancho, donde el orbitador Mars Express encontró que estaba lleno con aproximadamente 2.200 kilómetros cúbicos (530 millas cúbicas) de hielo de agua. El suelo del cráter se encuentra a unos 2 kilómetros (1,2 millas) por debajo del borde y está cubierto por un montículo central de 1,8 kilómetros (1,1 millas) de profundidad de hielo de agua permanente, de hasta 60 kilómetros (37 millas) de diámetro.

En febrero de 2020, se descubrió que las rayas oscuras llamadas líneas de pendiente recurrente (RSL), que aparecen según la estación, son causadas por el agua salada que fluye durante unos días al año.

Casquetes polares

Marte tiene dos casquetes polares permanentes. Durante el invierno permanecen en continua oscuridad, enfriandose la superficie y provocando la deposición del 25-30% de la atmósfera en bloques de hielo de CO2 (hielo seco). Cuando los polos se exponen nuevamente a la luz solar, el CO2 congelado se sublima. Estas acciones estacionales transportan grandes cantidades de polvo y vapor de agua, dando lugar a heladas similares a la Tierra y grandes cirros. El rover Opportunity fotografió nubes de hielo de agua en 2004.

Los casquetes en ambos polos consisten principalmente (70%) de hielo de agua. El dióxido de carbono congelado se acumula como una capa comparativamente delgada de aproximadamente un metro de espesor en la capa norte solo en el invierno del norte, mientras que la capa sur tiene una capa de hielo seco permanente de unos ocho metros de espesor. Esta capa de hielo seco permanente en el polo sur está salpicada de pozos de suelo plano, poco profundos y más o menos circulares, cuyas imágenes repetidas muestran que se están expandiendo varios metros por año; esto sugiere que la cubierta permanente de CO2 sobre el hielo de agua del polo sur se está degradando con el tiempo. El casquete polar del norte tiene un diámetro de aproximadamente 1.000 kilómetros (620 mi) durante el verano del norte de Marte, y contiene alrededor de 1,6 millones de kilómetros cúbicos (5,7 × 1016 pies cúbicos) de hielo, que, si se distribuye uniformemente en el casquete, tendría 2 kilómetros (1,2 millas) de espesor. (Esto se compara con un volumen de 2,85 millones de kilómetros cúbicos (1,01 × 1017 pies cúbicos) de la capa de hielo de Groenlandia). El casquete polar sur tiene un diámetro de 350 kilómetros (220 millas) y un espesor de 3 kilómetros (1,9 millas). El volumen total de hielo en el casquete polar sur más los depósitos estratificados adyacentes se ha estimado en 1,6 millones de km cúbicos. Ambos casquetes polares muestran depresiones espirales, que un análisis reciente del radar de penetración de hielo SHARAD ha demostrado que son el resultado de vientos catabáticos que se mueven en espiral debido al efecto Coriolis.

El congelamiento estacional de áreas cercanas a la capa de hielo sur da como resultado la formación de placas transparentes de hielo seco de 1 metro de espesor sobre el suelo. Con la llegada de la primavera, la luz solar calienta el subsuelo y la presión del CO2 sublimado se acumula debajo de una losa, elevándola y finalmente rompiéndola. Esto conduce a erupciones similares a géiseres de gas CO2 mezclado con arena o polvo basáltico oscuro. Este proceso es rápido y se observa en el espacio de unos pocos días, semanas o meses, una tasa de cambio bastante inusual en geología, especialmente para Marte. El gas que fluye por debajo de una losa hasta el sitio de un géiser esculpe un patrón de canales radiales en forma de telaraña debajo del hielo, el proceso es el equivalente invertido de una red de erosión formada por el agua que drena a través de un solo desagüe.

Geografía y nomenclatura

Aunque más recordados por cartografiar 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. En lugar de dar nombre a las distintas marcas, Beer y Mädler simplemente las designaron con letras; Meridian Bay (Sinus Meridiani) fue, por lo tanto, la característica “a”.

Hoy en día, las características de Marte se nombran a partir de una variedad de fuentes. Las características del albedo llevan el nombre de la mitología clásica. Los cráteres de más de 60 km llevan el nombre de científicos y escritores fallecidos y otros que han contribuido al estudio de Marte. Los cráteres de menos de 60 km llevan el nombre de ciudades y pueblos del mundo con poblaciones de menos de 100.000. Los grandes valles reciben el nombre de la palabra “Marte” o “estrella” en varios idiomas; los pequeños valles reciben el nombre de ríos.

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). La superficie de Marte vista desde la Tierra se divide en dos tipos de áreas, con albedo diferente. Las llanuras más pálidas cubiertas de polvo y arena rica 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 los rasgos oscuros 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. El casquete polar permanente del norte se llama Planum Boreum, mientras que el casquete sur se llama Planum Australe.

El ecuador de Marte se define 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 imágenes extensas de Marte en 1972, un pequeño cráter (más tarde llamado Airy-0), ubicado en el Sinus Meridiani (“Bahía Media” o “Meridian Bay”), fue elegido por Merton Davies de Rand Corporation para que la definición de 0,0 ° de longitud coincidiera con la selección original.

Dado que 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 la areoide de Marte, análoga al geoide terrestre. La altitud cero se definió por la altura a la que hay 610,5 Pa (6,105 mbar) de presión atmosférica. 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).

Cuadrángulos

La superficie de Marte ha sido dividida en treinta cuadrángulos cartográficos por el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Cada cuadrilátero es una región que cubre un rango específico de latitudes y longitudes en la superficie marciana. Los cuadrángulos llevan el nombre de las características clásicas del albedo, y están numerados del uno al treinta con el prefijo “MC” (para “Carta de Marte”), con la numeración que va de norte a sur y de oeste a este.

Los cuadriláteros aparecen como rectángulos en mapas basados en una proyección cartográfica cilíndrica, pero sus formas reales en la superficie curva de Marte son cuadriláteros de Saccheri más complicados. Los dieciséis cuadrángulos ecuatoriales son los más pequeños, con una superficie de 4.500.000 kilómetros cuadrados (1.700.000 millas cuadradas) cada uno, mientras que los doce cuadrángulos de latitudes medias cubren cada uno 4.900.000 kilómetros cuadrados (1.900.000 millas cuadradas). Los dos cuadrángulos polares son los más grandes, con una superficie de 6,800,000 kilómetros cuadrados (2,600,000 millas cuadradas) cada uno.

Topografía de impactos

La dicotomía de la topografía marciana es sorprendente: las llanuras del norte aplastadas por los flujos de lava contrastan con las tierras altas del sur, con picos y cráteres de impactos antiguos. La investigación en 2008 ha presentado evidencias con respecto a una teoría propuesta en 1980 que postula que, hace cuatro mil millones de años, el hemisferio norte de Marte fue golpeado por un objeto de una décima a dos tercios del tamaño de la Luna de la Tierra. Si se valida, esto convertiría al hemisferio norte de Marte en el sitio 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 combinados, superando la cuenca del Polo Sur-Aitken. como el cráter de impacto más grande del Sistema Solar.

Marte está marcado por una serie de cráteres de impacto: se han encontrado un total de 43.000 cráteres con un diámetro de 5 kilómetros (3,1 millas) o más. El más grande confirmado de ellos es la cuenca de impacto de Hellas, una característica de albedo de luz claramente visible desde la Tierra. Debido a la menor masa y tamaño de Marte, la probabilidad de que un objeto choque con el planeta es aproximadamente la mitad que la de la Tierra. Marte se encuentra más cerca del cinturón de asteroides, por lo que tiene una mayor probabilidad de ser golpeado por materiales de esa fuente. También es más probable que Marte sea golpeado por cometas de período corto, es decir, aquellos que se encuentran dentro de la órbita de Júpiter. A pesar de esto, hay muchos menos cráteres en Marte en comparación con la Luna, porque la atmósfera de Marte brinda protección contra pequeños meteoros y los procesos de modificación de la superficie han borrado algunos cráteres.

Los cráteres marcianos pueden tener una morfología que sugiere que el suelo se mojó después del impacto del meteoro.

Volcanes

El volcán de escudo Olympus Mons (Monte Olimpo) es un volcán extinto en la vasta región de las tierras altas de Tharsis, que contiene varios otros volcanes grandes. Olympus Mons tiene aproximadamente tres veces la altura del Monte Everest, que en comparación tiene poco más de 8,8 kilómetros (5,5 millas). Es la montaña más alta o la segunda más alta del Sistema Solar, dependiendo de cómo se mida, con varias fuentes que dan cifras que van desde aproximadamente 21 a 27 kilómetros (13 a 17 millas) de altura.

Lugares tectónicos

El gran cañón, Valles Marineris (latín para “Valles Marineros”, también conocido como Agathadaemon en los mapas de canales antiguos), 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 es equivalente 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 en 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 de la zona de Tharsis, que provocó el colapso de la corteza en la zona de Valles Marineris. En 2012, se propuso que Valles Marineris no es solo una fosa tectónica, sino un límite de placa 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.

Oquedades

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. Las cuevas, que llevan el nombre de los seres queridos de sus descubridores, se conocen colectivamente como las “siete hermanas”. 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 en 130 metros (430 pies) de profundidad. El interior de estas cavernas puede estar protegido de micrometeoroides, radiación ultravioleta, llamaradas solares y partículas de alta energía que bombardean la superficie del planeta.

Atmósfera

Marte perdió su magnetosfera hace 4 mil millones de años, ​​posiblemente debido a numerosos impactos de asteroides, por lo que el viento solar interactúa directamente con la ionosfera marciana, reduciendo la densidad atmosférica al eliminar los átomos de la capa exterior. Tanto Mars Global Surveyor como Mars Express han detectado partículas atmosféricas ionizadas que se arrastran hacia el espacio detrás de Marte, y esta pérdida atmosférica está siendo estudiada por el orbitador MAVEN. 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 1.155 Pa (0,1675 psi) en Hellas Planitia, con una presión media al nivel de la superficie de 600 Pa (0,087 psi). [186 ] La densidad atmosférica más alta en Marte es igual a la que se encuentra a 35 kilómetros (22 millas) sobre la superficie de la Tierra. La presión superficial media resultante es sólo el 0,6% de la de la Tierra 101,3 kPa (14,69 psi). La altura de escala de la atmósfera es de aproximadamente 10,8 kilómetros (6,7 millas), que es más alta que la de la Tierra, 6 kilómetros (3,7 millas), porque la gravedad de la superficie de Marte es solo alrededor del 38% de la de la Tierra, un efecto compensado tanto por la temperatura más baja como por el peso molecular medio 50% más alto de la atmósfera de Marte.

La atmósfera de Marte consta 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. La atmósfera es bastante polvorienta y contiene partículas de aproximadamente 1,5 µm de diámetro que dan al cielo marciano un color beige cuando se ve desde la superficie. Puede adquirir un tono rosado debido a las partículas de óxido de hierro suspendidas en él.

Metano

Se ha detectado metano en la atmósfera marciana; ocurre en penachos extendidos, y los perfiles implican que el metano se libera de regiones discretas. La concentración de metano fluctúa de aproximadamente 0,24 ppb durante el invierno del norte a aproximadamente 0,65 ppb durante el verano.

Las estimaciones de su vida útil oscilan entre 0,6 y 4 años, por lo que su presencia indica que debe estar presente una fuente activa de gas. El metano podría producirse mediante procesos no biológicos como la serpentinización con agua, dióxido de carbono y el mineral olivino, que se sabe que es común en Marte. Las formas de vida microbianas metanogénicas en el subsuelo se encuentran entre las posibles fuentes. Pero incluso si las misiones del rover determinan que la vida marciana microscópica es la fuente del metano, las formas de vida probablemente residen muy por debajo de la superficie, fuera del alcance del rover.

Aurora

En 1994, el Mars Express de la Agencia Espacial Europea encontró un resplandor ultravioleta proveniente de “paraguas magnéticos” en el hemisferio sur. Marte no tiene un campo magnético global que guíe las partículas cargadas que ingresan a la atmósfera. Marte tiene múltiples campos magnéticos en forma de paraguas, principalmente en el hemisferio sur, que son remanentes de un campo global que decayó hace miles de millones de años.

A fines de diciembre de 2014, la nave espacial MAVEN de la NASA detectó evidencia de auroras generalizadas en el hemisferio norte de Marte, descendiendo a aproximadamente 20-30 ° de latitud norte del ecuador de Marte. Las partículas que causaron la aurora penetraron en la atmósfera marciana, creando auroras por debajo de los 100 km sobre la superficie, las auroras de la Tierra oscilan entre 100 km y 500 km sobre la superficie. Los campos magnéticos del viento solar caen sobre Marte, hacia la atmósfera, y las partículas cargadas siguen las líneas del campo magnético del viento solar hacia la atmósfera, provocando la aparición de auroras fuera de los paraguas magnéticos.

El 18 de marzo de 2015, la NASA informó sobre la detección de una aurora que no se comprende completamente y una nube de polvo inexplicable en la atmósfera de Marte.

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 cualquier observada anteriormente, debido a una tormenta solar masiva e inesperada a mediados de mes.

Clima

De todos los planetas del Sistema Solar, las estaciones de Marte son las más parecidas a las de la Tierra, debido a las inclinaciones similares de los ejes de rotación de los dos planetas. La duración de las estaciones marcianas es aproximadamente el doble que la de la Tierra porque la mayor distancia de Marte al Sol lleva a que el año marciano tenga aproximadamente dos años terrestres. Las temperaturas de la superficie marciana varían desde mínimas de aproximadamente -143 ° C (-225 ° F) en los casquetes polares de invierno hasta máximas de hasta 35 ° C (95 ° F) en el verano ecuatorial. El amplio rango de temperaturas se debe a la fina atmósfera que no puede almacenar mucho calor solar, la baja presión atmosférica y la baja inercia térmica del suelo marciano. El planeta está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra, lo que da como resultado solo el 43% de la cantidad de luz solar.

Si Marte tuviera una órbita similar a la de la Tierra, sus estaciones serían similares a las de la Tierra porque su inclinación axial es similar a la de la Tierra. La excentricidad comparativamente grande de la órbita marciana tiene un efecto significativo. Marte está cerca del perihelio cuando es verano en el hemisferio sur e invierno en el norte, y cerca del afelio cuando es invierno en el hemisferio sur y verano en el norte. Como resultado, las estaciones en el hemisferio sur son más extremas y las estaciones en el norte son más suaves de lo que serían de otra manera. Las temperaturas de verano en el sur pueden ser más cálidas que las temperaturas de verano equivalentes en el norte hasta en 30 ° C (54 ° F).

Marte tiene las tormentas de polvo más grandes del Sistema Solar, alcanzando velocidades de más de 160 km / h (100 mph). Estos pueden variar desde una tormenta en 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.

Órbita y rotación

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. Un año marciano equivale a 1,8809 años terrestres, o 1 año, 320 días y 18,2 horas.

La inclinación axial de Marte es de 25,19 ° en relación con su plano orbital, que es similar a la inclinación axial de la Tierra. Como resultado, Marte tiene estaciones como la Tierra, aunque en Marte son casi el doble de largas porque su período orbital es mucho más largo. En la época actual, la orientación del polo norte de Marte está cerca de la estrella Deneb.

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 ha tenido una órbita mucho más circular. En algún momento, hace 1,35 millones de años terrestres, Marte tenía una excentricidad de aproximadamente 0,002, mucho menos que la de la Tierra actual. El ciclo de excentricidad de Marte es de 96.000 años terrestres en comparación con el ciclo terrestre de 100.000 años. Marte tiene un ciclo de excentricidad mucho más largo, con un período de 2,2 millones de años terrestres, y esto eclipsa el ciclo de 96.000 años en los gráficos de excentricidad. Durante los últimos 35.000 años, la órbita de Marte se ha vuelto un poco más excéntrica debido a los efectos gravitacionales de los otros planetas. La distancia más cercana entre la Tierra y Marte seguirá disminuyendo levemente durante los próximos 25.000 años.

Habitabilidad y búsqueda de vida

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. La mayoría de las veces, esto requiere que la órbita de un planeta se encuentre dentro de la zona habitable, que para el Sol se extiende desde un poco más allá de Venus hasta aproximadamente el eje semi-mayor de Marte. Durante el perihelio, Marte se sumerge dentro de esta región, pero la atmósfera delgada (de baja presión) de Marte evita que el agua líquida exista en grandes regiones durante períodos prolongados. El pasado flujo de agua líquida demuestra el potencial de habitabilidad del planeta. Evidencias recientes han sugerido que cualquier agua en la superficie marciana puede haber sido demasiado salada y ácida para sustentar la vida terrestre normal.

La falta de una magnetosfera y la atmósfera extremadamente delgada de Marte son un desafío: el planeta tiene poca transferencia de calor a través de su superficie, un aislamiento deficiente contra el bombardeo del viento solar y una presión atmosférica insuficiente para retener el agua en forma líquida (el agua en cambio se sublima para un estado gaseoso). Marte está casi, o tal vez 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.

Las investigaciones in situ se han realizado en Marte por los módulos de aterrizaje Viking, los rovers Spirit y Opportunity, el módulo de aterrizaje Phoenix y el rover Curiosity. La evidencia sugiere que el planeta alguna vez fue significativamente más habitable de lo que es hoy, pero se desconoce si 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 tuvieron resultados positivos, incluido un aumento temporal de producción de CO2 por exposición al agua y nutrientes. Este signo de vida fue luego cuestionado por los científicos, lo que resultó en un debate continuo, con el científico de la NASA Gilbert Levin afirmando que Viking pudo haber encontrado vida. Un nuevo análisis de los datos de Viking, a la luz del conocimiento moderno de las formas de vida extremófilas, ha sugerido que las pruebas de Viking no eran lo suficientemente sofisticadas para detectar estas formas de vida. Las pruebas podrían incluso haber matado a una forma de vida (hipotética). Las pruebas realizadas por el módulo de aterrizaje Phoenix Mars han demostrado que el suelo tiene un pH alcalino y contiene magnesio, sodio, potasio y cloruro. Los nutrientes del suelo pueden sustentar la vida, pero la vida aún tendría que estar protegida de la intensa luz ultravioleta. Un análisis reciente del meteorito marciano EETA79001 encontró 0,6 ppm de ClO−4, 1,4 ppm de ClO−3 y 16 ppm de NO−3, muy probablemente de origen marciano. El ClO−3 sugiere la presencia de otros oxiclorinos altamente oxidantes, como ClO−2 o ClO, producido tanto por oxidación UV de Cl como por radiólisis de rayos X de ClO−4. Por lo tanto, solo es probable que sobrevivan las formas orgánicas o de vida altamente refractarias y / o bien protegidas (debajo de la superficie).

Un análisis de 2014 de la Phoenix WCL mostró que el Ca(ClO4)2 en el suelo de Phoenix no ha interactuado con agua líquida de ninguna forma, tal vez durante 600 millones de años. Si lo hubiera hecho, el Ca(ClO4)2 en contacto con agua líquida habría formado solo CaSO4. Esto sugiere un ambiente extremadamente árido, con una interacción mínima o nula con el agua líquida.

Los científicos han propuesto que los glóbulos de carbonato encontrados en el meteorito ALH84001, que se cree que se originó en Marte, podrían ser microbios fosilizados existentes en Marte cuando el meteorito fue lanzado desde la superficie marciana por un meteorito hace unos 15 millones de años. Esta propuesta ha sido recibida con escepticismo y se ha propuesto un origen exclusivamente inorgánico para las formas.

Se afirma que las pequeñas cantidades de metano y formaldehído detectadas por los orbitadores de Marte son una posible evidencia de vida, ya que estos compuestos químicos se degradarían rápidamente en la atmósfera marciana. Alternativamente, estos compuestos se pueden reponer por medios volcánicos u otros medios geológicos, como la serpentinita.

En la superficie de los cráteres de impacto en Marte se ha encontrado vidrio de impacto, formado por el impacto de meteoros, que en la Tierra puede conservar signos de vida. Del mismo modo, el vidrio de los cráteres de impacto en Marte podría haber conservado signos de vida si existiera vida en el sitio.

En mayo de 2017, es posible que se haya encontrado evidencia de la vida más antigua conocida en la tierra en la geiserita de 3,48 mil millones de años y otros depósitos minerales relacionados (a menudo encontrados alrededor de fuentes termales y géiseres) descubiertos en el Cratón Pilbara de Australia Occidental. Estos hallazgos pueden ser útiles para decidir dónde es mejor buscar signos tempranos de vida en el planeta Marte.

A principios de 2018, los informes de los medios especulaban que ciertas características rocosas en un sitio llamado Jura parecían un tipo de fósil, pero los científicos del proyecto dicen que las formaciones probablemente resultaron de un proceso geológico en el fondo de un antiguo lecho de un lago seco y están relacionadas con vetas minerales. en el área similar a los cristales de yeso.

El 7 de junio de 2018, la NASA anunció que el rover Curiosity había descubierto compuestos orgánicos en rocas sedimentarias que datan de tres mil millones de años, lo que indica que algunos de los componentes básicos de la vida estaban presentes.

En julio de 2018, los científicos informaron del descubrimiento de un lago subglacial en Marte, el primer cuerpo de agua estable conocido en el planeta. Se encuentra a 1,5 km (0,9 millas) por debajo de la superficie en la base de la capa de hielo del polo sur y tiene unos 20 kilómetros (12 millas) de ancho. El lago se descubrió utilizando el radar MARSIS a bordo del orbitador Mars Express, y los perfiles se recopilaron entre mayo de 2012 y diciembre de 2015. El lago está centrado en 193 ° Este, 81 ° Sur, un área plana que no exhibe características topográficas peculiares. En su mayoría está rodeado por un terreno más alto, excepto en su lado este, donde hay una depresión.

Lunas

Marte tiene dos lunas naturales relativamente pequeñas (en comparación con las de la Tierra), Fobos (unos 22 kilómetros (14 millas) de diámetro) y Deimos (unos 12 kilómetros (7,5 millas) de diámetro), que orbitan cerca del planeta. La captura de asteroides es una teoría favorecida desde hace mucho tiempo, pero su origen sigue siendo incierto. Ambos satélites fueron descubiertos en 1877 por Asaph Hall; llevan el nombre de los personajes Phobos (pánico / miedo) y Deimos (terror / pavor), quienes, en la mitología griega, acompañaron a su padre Ares, dios de la guerra, a la batalla. Marte fue la contraparte romana de Ares. En griego moderno, el planeta conserva su antiguo nombre Ares (Aris: Άρης).

Desde la superficie de Marte, los movimientos de Fobos y Deimos parecen diferentes a los de la Luna. Fobos se eleva por el oeste, se pone por el este y vuelve a subir en solo 11 horas. Deimos, que se encuentra 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. A pesar de la órbita de 30 horas de Deimos, transcurren 2,7 días entre su ascenso y su puesta para un observador ecuatorial, ya que cae lentamente detrás de la rotación de Marte.

Debido a que la órbita de Fobos está por debajo de la altitud sincrónica, las fuerzas de marea del planeta Marte están bajando gradualmente su órbita. En unos 50 millones de años, podría estrellarse contra la superficie de Marte o romperse en una estructura de anillo alrededor del planeta.

El origen de las dos lunas no se comprende bien. Su baja composición de albedo y condrita carbonosa se ha considerado similar a la de los asteroides, lo que respalda la teoría de la captura. La órbita inestable de Fobos parecería apuntar hacia una captura relativamente reciente. Pero ambos tienen órbitas circulares, cerca del ecuador, lo que es inusual para los objetos capturados y la dinámica de captura requerida es compleja. La acreción al principio de la historia de Marte es plausible, pero no explicaría una composición que se asemeje a los asteroides en lugar del propio Marte, si eso se confirma.

Una tercera posibilidad es la participación de un tercer organismo o un tipo de interrupción por impacto. Líneas más recientes de evidencia de que Fobos tiene un interior altamente poroso, y que sugiere una composición que contiene principalmente filosilicatos y otros minerales conocidos de Marte, apuntan hacia el origen de Fobos a partir de material expulsado por un impacto en Marte que se juntó en órbita marciana, similar a la teoría predominante sobre el origen de la luna de la Tierra. Aunque los espectros 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 incompatibles con las condritas de cualquier clase.

Marte puede tener lunas de menos de 50 a 100 metros (160 a 330 pies) de diámetro, y se prevé que exista un anillo de polvo entre Fobos y Deimos.

Exploración

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.

A partir de 2021, Marte alberga catorce naves espaciales en funcionamiento: ocho en órbita: Mars Odyssey de 2001, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Mars Orbiter Mission, ExoMars Trace Gas Orbiter, Hope orbiter y Tianwen-1 orbiter, y seis en la superficie: el rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte, el módulo de aterrizaje InSight, el vehículo Perseverance, el helicóptero Ingenuity, el módulo de aterrizaje Tianwen-1 y el vehículo Zhurong. El público puede solicitar imágenes de Marte a través del programa HiWish del Mars Reconnaissance Orbiter.

El Laboratorio de Ciencias de Marte, llamado Curiosity, se lanzó el 26 de noviembre de 2011 y llegó a Marte el 6 de agosto de 2012 UTC. Es más grande y más avanzado que los Mars Exploration Rovers, con una velocidad de movimiento de hasta 90 metros (300 pies) por hora. Los experimentos incluyen un muestreador químico láser que puede deducir la formación de rocas a una distancia de 7 metros (23 pies). El 10 de febrero de 2013, el rover Curiosity obtuvo las primeras muestras de rocas profundas tomadas de otro cuerpo planetario, utilizando su taladro a bordo. El mismo año, descubrió que el suelo de Marte contiene entre 1,5% y 3% de agua en masa (aunque unido a otros compuestos y, por lo tanto, no es de libre acceso). Las observaciones del Mars Reconnaissance Orbiter habían revelado previamente la posibilidad de que fluyera agua durante los meses más cálidos de Marte.

El 24 de septiembre de 2014, la Mars Orbiter Mission (MOM), lanzada por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), alcanzó la órbita de Marte. ISRO lanzó MOM el 5 de noviembre de 2013, con el objetivo de analizar la atmósfera y la topografía marcianas. La misión Mars Orbiter utilizó una órbita de transferencia Hohmann para escapar de la influencia gravitacional de la Tierra y lanzarse a un viaje de nueve meses a Marte. La misión es la primera misión interplanetaria asiática exitosa.

La Agencia Espacial Europea, en colaboración con Roscosmos, lanzó el ExoMars Trace Gas Orbiter y el módulo de aterrizaje Schiaparelli el 14 de marzo de 2016. Mientras el Trace Gas Orbiter entró con éxito en la órbita de Marte el 19 de octubre de 2016, Schiaparelli se estrelló durante su intento de aterrizaje.

En mayo de 2018, se lanzó el módulo de aterrizaje InSight de la NASA, junto con los gemelos MarCO CubeSats que volaron por Marte y actuaron como relés de telemetría durante el aterrizaje. La misión llegó a Marte en noviembre de 2018. InSight detectó actividad sísmica potencial (un “marsquake”) en abril de 2019.

En 2019, la nave espacial MAVEN trazó un mapa de los patrones de vientos globales a gran altitud en Marte por primera vez. Se descubrió que los vientos que se encuentran a millas sobre la superficie retienen información sobre las formas terrestres que se encuentran debajo.

El orbitador Mars Hope de los Emiratos Árabes Unidos se lanzó el 19 de julio de 2020 y entró con éxito en órbita alrededor de Marte el 9 de febrero de 2021. La sonda llevará a cabo un estudio global de la atmósfera marciana. Con este logro, los Emiratos Árabes Unidos se convirtió en el segundo país, después de India, en llegar a Marte en su primer intento.

La NASA lanzó la misión Mars 2020 el 30 de julio de 2020. El rover Perseverance y el helicóptero Ingenuity aterrizaron con éxito en la superficie de Marte el 18 de febrero de 2021. La misión almacenará muestras para su futura recuperación y devolución a la Tierra.

El vehículo de aterrizaje-rover Tianwen-1 de China aterrizó con éxito en Marte el 14 de mayo de 2021 (15 de mayo, hora de Beijing).

Futuro

El concepto actual para la misión de retorno de muestras a Marte se lanzaría en 2026 y presentaría hardware construido por la NASA y la ESA. La Agencia Espacial Europea lanzará el rover y la plataforma de superficie ExoMars en algún momento entre agosto y octubre de 2022.

Se han propuesto varios planes para una misión con humanos a Marte a lo largo de los siglos XX y XXI, pero aún no se ha lanzado ninguna misión tripulada. El fundador de SpaceX, Elon Musk, presentó un plan en septiembre de 2016 para, con optimismo, lanzar una misión tripulada a Marte en 2024 a un costo de desarrollo estimado de US $ 10 mil millones, pero no se espera que esta misión tenga lugar antes de 2027. En octubre de 2016, el presidente Barack Obama renovó la política de los Estados Unidos para perseguir el objetivo de enviar humanos a Marte en la década de 2030 y continuar utilizando la Estación Espacial Internacional como incubadora de tecnología en esa búsqueda. La Ley de Autorización de la NASA de 2017 ordenó a la NASA que llevara humanos cerca o en la superficie de Marte a principios de la década de 2030.

Astronomía en Marte

Con la presencia de varios orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers, es posible practicar la astronomía desde Marte. Aunque la luna de Marte, Fobos, tiene aproximadamente un tercio del diámetro angular de la luna llena en la Tierra, Deimos parece más o menos como una estrella, luciendo solo un poco más brillante que Venus desde la Tierra.

También se han observado desde Marte varios fenómenos vistos desde la Tierra, como meteoros y auroras. Los tamaños aparentes de las lunas Fobos y Deimos son bastante menores que los del Sol; por lo tanto, sus “eclipses” parciales de Sol se consideran mejor como tránsitos Se han observado tránsitos de Mercurio y Venus desde Marte. Se verá un tránsito de la Tierra desde Marte el 10 de noviembre de 2084.

El 19 de octubre de 2014, el cometa Siding Spring pasó muy cerca de Marte, tan cerca que la coma pudo haber envuelto a Marte.

Observación

La magnitud aparente media de Marte es +0,71 con una desviación estándar de 1,05. Debido a que la órbita de Marte es excéntrica, la magnitud en oposición al Sol puede oscilar entre −3,0 y −1,4. El brillo mínimo es de magnitud +1,86 cuando el planeta está en conjunción con el Sol. En su punto más brillante, Marte (junto con Júpiter) ocupa el segundo lugar después de Venus en luminosidad. Marte suele aparecer claramente de color amarillo, naranja o rojo. El rover Spirit de la NASA ha tomado fotografías de un paisaje de color barro, marrón verdoso, con rocas de color gris azulado y parches de arena de color rojo claro. Cuando está más lejos de la Tierra, está más de siete veces más lejos que cuando está más cerca. Cuando está en la posición menos favorable, puede perderse en el resplandor del sol durante meses. En sus momentos más favorables, a intervalos de 15 o 17 años, y siempre entre finales de julio y finales de septiembre, se pueden ver muchos detalles de la superficie con un telescopio. Especialmente notables, incluso con pocos aumentos, son los casquetes polares.

A medida que Marte se acerca a la oposición, comienza un período de movimiento retrógrado, lo que significa que parecerá moverse hacia atrás en un movimiento en bucle con respecto a las estrellas de fondo. La duración de este movimiento retrógrado dura unos 72 días y Marte alcanza su luminosidad máxima en medio de este movimiento.

Aproximaciones relativas mas cercanas

El punto en el que la longitud geocéntrica de Marte es 180° diferente de la del Sol se conoce como oposición, que está cerca del momento de mayor acercamiento a la Tierra. El tiempo de oposición puede ocurrir hasta a 8,5 días de la aproximación más cercana. La distancia en una aproximación cercana 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. La penúltima oposición a Marte se produjo el 27 de julio de 2018, a una distancia de unos 58 millones de kilómetros (36 millones de millas). La última oposición a Marte ocurrió el 13 de octubre de 2020, a una distancia de unos 63 millones de kilómetros (39 millones de millas). El tiempo medio entre las sucesivas oposiciones de Marte, su período sinódico, es de 780 días; pero el número de días entre las fechas de sucesivas oposiciones puede oscilar entre 764 y 812.

A medida que Marte se acerca a la oposición, comienza un período de movimiento retrógrado, lo que hace que parezca que se mueve hacia atrás en un movimiento en bucle en relación con las estrellas de fondo. La duración de este movimiento retrógrado es de unos 72 días.

Aproximaciones absolutas mas cercanas

Marte hizo su aproximación más cercana a la Tierra y su brillo aparente máximo en casi 60.000 años, 55.758.006 km (0,37271925 UA; 34.646.419 mi), magnitud -2,88, el 27 de agosto de 2003, a las 09:51:13 UTC. Esto ocurrió cuando Marte estaba a un día de la oposición y a unos tres días de su perihelio, lo que lo hacía particularmente fácil de ver desde la Tierra. Se estima que la última vez que estuvo tan cerca fue el 12 de septiembre de 57.617 a. C., y la próxima vez será en 2287. Este enfoque récord fue solo un poco más cercano que otros enfoques cercanos recientes. Por ejemplo, la distancia mínima el 22 de agosto de 1924 fue de 0,37285 UA, y la distancia mínima el 24 de agosto de 2208 será de 0,37279 UA.

Cada 15 a 17 años, Marte entra en oposición cerca de su perihelio. Estas oposiciones perihélicas hacen un acercamiento más cercano a la tierra que otras oposiciones que ocurren cada 2,1 años. Marte entra en oposición perihelica en 2003, 2018 y 2035, estando 2020 y 2033 cerca de la oposición perihélica.

Observaciones históricas

La historia de las observaciones de Marte está marcada por sus oposiciones cuando el planeta está más cerca de la Tierra y, por lo tanto, es más fácilmente visible, lo que ocurre cada dos años. Aún más notables son las oposiciones perihelicas de Marte, que ocurren cada 15 o 17 años y se distinguen porque Marte está cerca del perihelio, lo que lo acerca aún más a la Tierra.

Los antiguos sumerios creían que Marte era Nergal, el dios de la guerra y la plaga. 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. En los textos mesopotámicos, se hace referencia a Marte como la “estrella del juicio del destino de los muertos”. Los astrónomos del antiguo Egipto registraron la existencia de Marte como un objeto errante en el cielo nocturno y, en 1534 a. C., estaban familiarizados con el movimiento retrógrado del planeta. En el período del Imperio Neobabilónico, los astrónomos babilónicos estaban haciendo 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 hacer correcciones menores a las posiciones predichas de los planetas. En la Antigua Grecia, el planeta se conocía como Πυρόεις.

En el siglo IV a. C., Aristóteles notó que Marte desapareció detrás de la Luna durante una ocultación, lo que indicaba que el planeta estaba más lejos. Ptolomeo, un griego que vivía en Alejandría, 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 Almagest, que se convirtió en el tratado autorizado sobre astronomía occidental durante los siguientes catorce siglos. La literatura de la antigua China confirma que los astrónomos chinos conocían a Marte a más tardar en el siglo IV a. C. En las culturas del este de Asia, Marte se conoce tradicionalmente como la “estrella de fuego” (chino: 火星), basado en los Cinco elementos.

Durante el siglo XVII, Tycho Brahe midió el paralaje diurno de Marte que Johannes Kepler utilizó para hacer un cálculo preliminar de la distancia relativa al planeta. Cuando el telescopio estuvo disponible, el paralaje diurna de Marte se midió nuevamente 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. La única ocultación de Marte por Venus observada fue la del 13 de octubre de 1590, vista por Michael Maestlin en Heidelberg. En 1610, Marte fue visto por el astrónomo italiano Galileo Galilei, quien fue el primero en verlo con un telescopio. La primera persona en dibujar un mapa de Marte que mostrara cualquier característica del terreno fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens.

En el siglo XIX, la resolución de los telescopios alcanzó un nivel suficiente para identificar las características de la superficie. Una oposición periférica de Marte ocurrió el 5 de septiembre de 1877. Ese año, 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 luego se demostró que eran una ilusión óptica. Estos canali eran supuestamente líneas rectas y largas en la superficie de Marte, a las que dio nombres de ríos famosos de la Tierra. Su término, que significa “canales” o “ranuras”, fue mal traducido popularmente al inglés como “canals”.

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 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 una gran influencia en el público. Los canali fueron encontrados 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.

Los cambios estacionales (que consisten en la disminución de los casquetes polares y las áreas oscuras formadas durante el verano marciano) en combinación con los canales llevaron a especulaciones sobre la vida en Marte, y era una creencia arraigada que Marte contenía vastos mares y vegetación. El telescopio nunca alcanzó la resolución requerida para dar prueba de especulaciones. A medida que se utilizaron telescopios más grandes, se observaron menos canales largos y rectos. Durante una observación realizada en 1909 por Camille Flammarion con un telescopio de 84 centímetros (33 pulgadas), se observaron patrones irregulares, pero no se observaron canales.

Hacia fines del siglo XIX, la comunidad astronómica aceptó ampliamente que Marte tenía cualidades que sustentaban la vida, incluidos el oxígeno y el agua. 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, es en cantidades demasiado pequeñas para ser detectadas por los espectroscopios disponibles”. Esto contradecía muchas de las medidas de la época y no fue ampliamente aceptado. 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 Tierra. Sin embargo, incluso en la década de 1960, se publicaron artículos sobre biología marciana, dejando de lado las explicaciones distintas de la vida para los cambios estacionales en Marte. Se han publicado escenarios detallados del metabolismo y los ciclos químicos de un ecosistema funcional.

Tras la visita al planeta durante las misiones Mariner de la NASA en las décadas de 1960 y 1970, estos conceptos se rompieron radicalmente. Los resultados de los experimentos del Viking de detección de vida ayudaron a un intermedio en el que la hipótesis de un planeta muerto y hostil fue generalmente aceptada.

Mariner 9 y Viking permitieron hacer mejores mapas de Marte usando los datos de estas misiones, y otro gran avance fue la misión Mars Global Surveyor, lanzada en 1996 y operada hasta finales de 2006, que permitió mapas completos y extremadamente detallados de la topografía del planeta, su campo magnético y minerales superficiales. Estos mapas están disponibles en línea; por ejemplo, en Google Mars. Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Express continuaron explorando con nuevos instrumentos y apoyando 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 por Marte en 3-D con el Curiosity.

Marte en la cultura popular

Marte lleva el nombre del dios romano de la guerra. En diferentes culturas, Marte representa la masculinidad y la juventud. Su símbolo, un círculo con una flecha apuntando hacia la parte superior derecha, se usa como símbolo del género masculino.

Los muchas fallos en las sondas de exploración de Marte dieron como resultado una contracultura satírica que culpaba de los mismos a un “Triángulo de las Bermudas” Tierra-Marte, una “Maldición de Marte” o un “Gran Ghoul Galáctico” que se alimenta de naves espaciales marcianas.

La idea de moda de que Marte estaba poblado por marcianos inteligentes explotó a finales del siglo XIX. Las observaciones del “canali” de Schiaparelli, combinadas con los libros de Percival Lowell sobre el tema, presentaron la idea de un planeta que era un mundo que se secaba, enfriaba y agonizaba con civilizaciones antiguas que construían obras de irrigación.

Muchas otras observaciones y proclamas de personalidades notables se sumaron a lo que se ha denominado “Fiebre de Marte”. En 1899, mientras investigaba el ruido de radio atmosférico usando sus receptores en su laboratorio de Colorado Springs, el inventor Nikola Tesla observó señales repetitivas que luego supuso que podrían haber sido comunicaciones de radio provenientes de otro planeta, posiblemente Marte. En una entrevista de 1901, Tesla dijo:

Pasó algún tiempo cuando me vino a la mente el pensamiento de que las perturbaciones que había observado podrían deberse a un control inteligente. Aunque no pude descifrar su significado, era imposible para mí pensar que habían sido completamente accidentales. Constantemente crece en mí la sensación de que fui el primero en escuchar el saludo de un planeta a otro.

Las teorías de Tesla obtuvieron el apoyo de Lord Kelvin quien, mientras visitaba los Estados Unidos en 1902, se informó que dijo que pensaba que Tesla había captado las señales marcianas enviadas a los Estados Unidos. Kelvin negó este informe poco antes de partir: “Lo que realmente dije fue que los habitantes de Marte, si los hay, sin duda pudieron ver Nueva York, particularmente el resplandor de la electricidad”.

En un artículo del New York Times en 1901, Edward Charles Pickering, director del Observatorio de la Universidad de Harvard, dijo que habían recibido un telegrama del Observatorio Lowell en Arizona que parecía confirmar que Marte estaba tratando de comunicarse con la Tierra.

A principios de diciembre de 1900, recibimos del Observatorio Lowell en Arizona un telegrama de que se había visto proyectar un rayo de luz desde Marte (el observatorio Lowell hace de Marte una especialidad) que dura setenta minutos. Transmití estos datos a Europa y envié copias de neostyle a través de este país. El observador es un hombre cuidadoso, confiable y no hay razón para dudar de que existió la luz. Se dio desde un conocido punto geográfico de Marte. Eso fue todo. Ahora la historia se ha extendido por todo el mundo. En Europa, se dice que he estado en comunicación con Marte y han surgido todo tipo de exageraciones. Cualquiera que sea la luz, no tenemos forma de saberlo. Si tenía inteligencia o no, nadie puede decirlo. Es absolutamente inexplicable.

Pickering propuso más tarde crear un conjunto de espejos en Texas, destinados a enviar señales a los marcianos.

En las últimas décadas, el mapeo de alta resolución de la superficie de Marte, que culminó en Mars Global Surveyor, no reveló artefactos producidos por vida “inteligente”, pero la especulación pseudocientífica sobre la vida inteligente en Marte continúa de comentaristas como Richard C. Hoagland. Con reminiscencias de la controversia canali, estas especulaciones se basan en características a pequeña escala percibidas en las imágenes de la nave espacial, como las “pirámides” y la “Esfinge de Marte”. El astrónomo planetario Carl Sagan escribió:

Marte se ha convertido en una especie de arena mítica sobre la que hemos proyectado nuestras esperanzas y temores terrenales.

La representación de Marte en la ficción ha sido estimulada por su dramático color rojo y por las especulaciones científicas del siglo XIX de que las condiciones de su superficie podrían sustentar no solo vida, sino también vida inteligente. Así se originó una gran cantidad de escenarios de ciencia ficción, entre los que se encuentra La guerra de los mundos de H. G. Wells, publicada en 1898, en la que los marcianos buscan escapar de su planeta moribundo invadiendo la Tierra.

Las obras influyentes incluyen The Martian Chronicles de Ray Bradbury, en la que exploradores humanos destruyen accidentalmente una civilización marciana, la serie Barsoom de Edgar Rice Burroughs, la novela de CS Lewis Out of the Silent Planet (1938), y una serie de Robert A. Heinlein historias anteriores a mediados de los sesenta.

Jonathan Swift hizo referencia a las lunas de Marte, unos 150 años antes de su descubrimiento real por Asaph Hall, detallando descripciones razonablemente precisas de sus órbitas, en el capítulo 19 de su novela Los viajes de Gulliver.

Una figura cómica de un marciano inteligente, Marvin el marciano, apareció en Haredevil Hare (1948) como un personaje en los dibujos animados de Looney Tunes de Warner Brothers, y ha continuado como parte de la cultura popular hasta el presente.

Después de que las naves espaciales Mariner y Viking hubieran enviado imágenes de Marte como realmente es, un mundo aparentemente sin vida y sin canales, estas ideas sobre Marte tuvieron que ser abandonadas, y se desarrolló una boga de representaciones precisas y realistas de colonias humanas en Marte, la más conocida de las cuales puede ser la trilogía Mars de Kim Stanley Robinson. Las especulaciones pseudocientíficas sobre la esfinge de Marte y otros hitos enigmáticos detectados por las sondas espaciales han significado que las civilizaciones antiguas continúan siendo un tema popular en la ciencia ficción, especialmente en el cine.

Créditos: Wikipedia