El tiempo en Marte: borrascas, torbellinos y 55 grados bajo cero de media

El Perseverance es un astromóvil marciano de 2 metros de longitud, 2,7 de diámetro y con una altura de 2,2. Es mucho más grande que sus predecesores, lo que le permite estar equipado con siete instrumentos científicos novedosos, diseñados para 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 la atmósfera del planeta, que está compuesta principalmente por dióxido de carbono (95%), nitrógeno (3%) y argón (1,6%), con trazas de oxígeno, agua y metano y es mucho más tenue que la de la Tierra.

Precisamente para estudiar la atmósfera el vehículo cuenta con un instrumento llamado MEDA, o Mars Environmental Dynamics Analyzer, cuyo investigador principal es José Antonio Rodríguez Manfredi, del Centro de Astrobiología en Madrid, que cuenta con la colaboración de un equipo del Grupo de Investigación en Ciencias Planetarias de la UPV/EHU. MEDA es un conjunto de sensores que miden temperatura, presión, viento, humedad y propiedades del polvo presente siempre en suspensión en la atmósfera de Marte.

Un avance de los resultados obtenidos se publica hoy, destacado en portada, en el número de enero de la revista Nature Geoscience. 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.

Según reflejan los datos recogidos, la temperatura media del aire en el cráter Jezero, el lecho de un antiguo lago que está situando 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.

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 horas y 39,5 minutos- 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», comenta 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 vehículo explorador. Como los producidos por el paso de remolinos de viento conocidos como «dust devils». «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 Perseverance 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», concluye Sánchez Lavega.