Descubren auroras difusas que iluminan el cielo de Marte

La misión MAVEN enviada por la NASA para estudiar la alta atmósfera de Marte ha enviado un aluvión de datos, ya convertidos en estudios y que aparecen esta semana en la portada de Science. Además de descripciones minuciosas de cómo el planeta pudo perder su atmósfera, uno de estos trabajos muestra que en el cielo marciano se produce un nuevo tipo auroras que, al contrario que las que presenciamos desde la Tierra, no están localizadas sino que se dispersan por todo el hemisferio norte y bajan hasta los 60 kilómetros de altura, algo nunca antes visto en nuestro Sistema Solar.

Desde 2005 se conocía que en algunas zonas de Marte se producen auroras discretas, confinadas, como las boreales, a una región de la atmósfera marciana. Pero ahora, un grupo de investigadores americanos y franceses dirigidos por Nick Schneider, del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado (Boulder, Estados Unidos) ha descubierto por primera vez esta luminiscencia difusa sobre el cielo de Marte.

Estas auroras son únicas, para empezar, porque Marte, a diferencia de la Tierra, no tiene un campo magnético global que proteja al planeta del bombardeo de partículas solares. Esto permite que, cuando una tormenta solar entra en erupción, gran parte de la atmósfera de Marte se ilumine con estas auroras, que pueden suceder prácticamente en cualquier lugar.

Para alguien que no sea un astrofísico colaborador de la NASA, la principal duda es cómo se verían estas auroras desde la superficie de Marte. Afortunadamente, el propio Schneider también se lo pregunta. "Al igual que usted, estoy muy atraído por el fenómeno en sí, lo que se vería. ¡Qué espectáculo planetario tan increíble!", dice Schneider a EL ESPAÑOL.

Eso, claro está, si pudiera ser visto por ojos humanos. "El jurado aún está deliberando si Matt Damon, atrapado en Marte, podría haberlo visto", bromea el científico. "Lo que sí sabemos es que los gases atmosféricos de este planeta producen un resplandor rojo, verde y azul, pero esta tormenta, tan fuerte como era, podría no haber sido lo suficientemente poderosa" para producir auroras visibles. "¡Pero otras tormentas sí pueden ser más brillantes!", añade Schneider.

Descubrimiento bonito, también importante

Miguel Ángel López Valverde, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía que precisamente dedicó su tesis a la alta atmósfera de Marte, valora el descubrimiento de estas auroras difusas como "muy interesante, bonito y quizá importante en varias direcciones".

Para López Valverde, "era esperable que algo así pudiera ocurrir, aunque no se había observado hasta ahora, pienso que por mala suerte o por una falta de muestreo temporal más completo como el que hace ahora MAVEN".

Representación de la nave de la misión MAVEN. NASA

La misión Mars Express de la ESA fue la primera en descubrir auroras en Marte. "Lo que ocurre que esas auroras son diferentes a estas, no son difusas, están localizadas en lugares muy concretos, que es donde queda un campo magnético sobre la superficie de Marte, restos de lo que quizá en la infancia del planeta fue un campo magnético global, como ocurre en la Tierra", apunta el investigador español.

Las auroras funcionan de la siguiente manera. Tras una tormenta en el astro rey, multitud de partículas solares llegan a la atmósfera del planeta e interactúan con los gases locales, que se excitan. Al desexcitarse y volver a la normalidad, liberan energía en forma de colorida luminiscencia. Por tanto, la distinta composición atmosférica de Marte -a base de dióxido de carbono, de nitrógeno, argón y oxígeno- afecta al aspecto y formación de este espectáculo.

"Si bien es cierto que los gases son diferentes, todos brillan al ser bombardeados", dice Schneider. "Lo más diferente en este caso son los electrones solares; en Marte, esta aurora está causada aparentemente por electrones con mil veces más energía que en la Tierra, de nuevo, debido que los electrones solares no encuentran ningún campo magnético en su camino".

Más allá del estudio

El fenómeno de las auroras difusas puede tener aplicaciones interesantes desde el punto de vista científico. Las líneas que forman el campo magnético residual de Marte "son trayectorias muy peculiares, que probablemente rodean todo el planeta y pueden ocurrir incluso en el lado diurno, no solo en el nocturno", dice el investigador del IAA. Además, "este tipo de auroras podrían producir ciertos efectos, como la posibilidad de un calentamiento de la atmósfera en las zonas donde se produce la absorción de estas partículas", señala López Valverde, aunque cree que "quizá los autores exageran un poco en las estimaciones, porque aún no tienen demasiados datos".

Una aurora en el polo sur de Saturno, captada por el Hubble. NASA

Otro aspecto relevante es que la atmósfera alta de un planeta es tan importante como difícil de estudiar por los astrofísicos. "En este caso, las auroras son una de las únicas herramientas de análisis que tenemos, junto con otro fenómeno que llamamos 'airglow' o luminiscencia nocturna", añade López Valverde.

Entonces, ¿qué conclusiones pueden sacarse de todo esto? Para Schneider, que "la falta de un campo magnético global realmente importa, la atmósfera de Marte está realmente recibiendo una paliza".

Además, el año que viene se lanzará la ExoMars, la segunda misión europea a Marte, equipada con un instrumento llamado NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery). "En el IAA somos investigadores principales de este instrumento, que lleva un espectrógrafo ultravioleta por lo que es posible que con él quizá podamos confirmar este tipo de auroras", dice López Valverde.

Y más allá de las auroras generalizadas, la misión ha registrado cómo se ha disuelto la atmósfera de Marte. "Esa es la verdadera importancia de esta colección de resultados: MAVEN puede ver las causas, el viento solar y las tormentas solares, y luego los efectos, la forma de estas auroras y la pérdida atmosférica", dice Schneider. "A medida que continúa la misión, esperamos probar realmente la hipótesis de que Marte perdió tal vez el 99% de su atmósfera por el viento solar, y todo comenzó con la pérdida de su campo magnético".

"Cuando comenzamos la era espacial, realmente no apreciábamos su importancia, pero ahora lo hacemos",  concluye Schneider.