Marte -Mars

Marte♂
Marte aparece como un globo rojo anaranjado con manchas más oscuras y casquetes de hielo blancos visibles en ambos polos.
En la foto en color natural en 2007
Designaciones
adjetivos marciano
Características orbitales
Época J2000
Afelio 249 261 000  km
( 154 884 000  mi; 1,666 21  AU)
perihelio 206 650 000  km
( 128 410 000  millas; 1,3814 UA)
227 939 366  km
( 141 634 956  mi; 1.523 680 55  AU)
Excentricidad 0.0934
686.980 d
( 1.880 85  años ;668.5991  soles )
779,94 días
(2,1354  años )
24,07 km/s
( 86 700  km/h; 53 800  mph)
19.412°
Inclinación
49.578 54 °
2022-jun-21
286,5°
Satélites 2
Características físicas
Radio medio
3 389,5  ± 0,2 km 
( 2 106,1  ± 0,1 millas)
Radio ecuatorial
3 396,2  ± 0,1 km 
( 2 110,3  ± 0,1 mi; 0,533 Tierras)
radio polar
3 376,2  ± 0,1 km 
( 2 097,9  ± 0,1 mi; 0,531 Tierras)
Aplastamiento 0,005 89 ± 0,000 15
144,37 × 10 6  km 2
(5,574 × 10 7  millas cuadradas; 0,284 Tierras)
Volumen 1,631 18 × 10 11  km 3
(0,151 Tierras)
Masa 6,4171 × 10 23  kg
(0,107 Tierras)
Densidad media
3,9335 g/cm 3
(0,1421 libras/pulgadas cúbicas)
3,720 76  m/s 2
(12,2072 pies/s 2 ; 0,3794  g )
0,3644 ± 0,0005
5,027 km/s
( 18 100  km/h; 11 250  mph)
1.027 491 25  d
24 h 39 m 36 s
1.025 957  d
24 h 37 m 22,7 s
Velocidad de rotación ecuatorial
241 m / s
(870 km / h; 540 mph)
25,19° a su plano orbital
Ascensión recta del polo norte
317.681 43 °
21 h 10 m 44 s
declinación del polo norte
52.886 50 °
Albedo
temperatura de la superficie min significar máximo
Celsius −110 ºC −60 ºC 35°C
Fahrenheit −166 °F −80 °F 95 °F
Tasa de dosis absorbida en superficie 8,8 μGy/h
Tasa de dosis equivalente en superficie 27 μSv/h
−2,94 a +1,86
3.5–25.1″
Atmósfera
Presión superficial
0,636 (0,4–0,87)  kPa
0,00628  atm
Composición por volumen

Marte es el cuarto planeta desde el Sol y el segundo planeta más pequeño del Sistema Solar , siendo más grande que solo Mercurio . En el idioma inglés, Marte lleva el nombre del dios romano de la guerra . Marte es un planeta terrestre con una atmósfera delgada y tiene una corteza compuesta principalmente de elementos similares a la corteza terrestre, así como un núcleo hecho de hierro y níquel. Marte tiene características superficiales como cráteres de impacto , valles, dunas y casquetes polares . Tiene dos lunas pequeñas y de forma irregular: Fobos y Deimos .

Algunas de las características superficiales más notables de Marte incluyen Olympus Mons , el volcán más grande y la montaña más alta conocida en cualquier planeta del Sistema Solar, y Valles Marineris , uno de los cañones más grandes del Sistema Solar. La cuenca Borealis en el hemisferio norte cubre aproximadamente el 40% del planeta y puede ser una característica de gran impacto. Los días y las estaciones en Marte son comparables a los de la Tierra, ya que los planetas tienen un período de rotación y una inclinación del eje de rotación similares en relación con el plano de la eclíptica . 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. Los dos casquetes polares de Marte parecen estar compuestos principalmente de agua. En el pasado distante, Marte probablemente era más húmedo y, por lo tanto, posiblemente más adecuado para la vida. Sin embargo, se desconoce si alguna vez ha existido vida en Marte .

Marte ha sido explorado por varias naves espaciales sin tripulación, comenzando con Mariner 4 en 1965. El módulo de aterrizaje Viking 1 de la NASA transmitió en 1976 las primeras imágenes de la superficie marciana. Dos países han desplegado con éxito rovers en Marte, Estados Unidos lo hizo por primera vez con Sojourner en 1997 y China con Zhurong en 2021. También hay futuras misiones planificadas a Marte, como una misión de retorno de muestras de Marte programada para 2026, y la misión del rover Rosalind Franklin , cuyo lanzamiento estaba previsto para 2018 pero se retrasó hasta 2024 como muy pronto, con una fecha de lanzamiento más probable para 2028.

Marte se puede ver desde la Tierra a simple vista, al igual que su coloración rojiza . Esta apariencia, debido al óxido de hierro que prevalece en su superficie, ha llevado a que a Marte se le llame a menudo el Planeta Rojo . Se encuentra entre los objetos más brillantes del cielo terrestre, con una magnitud aparente que llega a -2,94, comparable a la de Júpiter y superada solo por Venus , la Luna y el Sol. Históricamente, Marte se ha observado desde la antigüedad y, durante milenios, se ha destacado en la cultura y las artes de maneras que han reflejado el creciente conocimiento de la humanidad sobre él.

Observaciones históricas

La historia de las observaciones de Marte está marcada por las oposiciones de Marte 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 se distinguen porque Marte está cerca del perihelio, lo que lo hace aún más cercano a la Tierra.

Observaciones antiguas y medievales

Los antiguos sumerios llamaron a Marte Nergal , el dios de la guerra y la peste. Durante la época sumeria, Nergal era una deidad menor de poca importancia, pero, durante 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 sobre el destino de los muertos". Los astrónomos del antiguo Egipto también 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 realizaban registros regulares de las posiciones de los planetas y observaciones sistemáticas de su comportamiento. Para Marte, sabían que el planeta realizaba 37 períodos sinódicos , o 42 circuitos del zodíaco, cada 79 años. Inventaron métodos aritméticos para hacer correcciones menores a las posiciones previstas de los planetas. En la Antigua Grecia , el planeta era conocido como Πυρόεις .

En el siglo IV a. C., Aristóteles notó que Marte desapareció detrás de la Luna durante una ocultación , lo que indica 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 presentó en la colección de varios volúmenes más tarde llamada Almagesto (del árabe para "el más grande"), 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 Marte a más tardar en el siglo IV a. En las culturas de Asia oriental, Marte se conoce tradicionalmente como la "estrella de fuego" (chino:火星), según el sistema Wuxing .

Durante el siglo XVII, Tycho Brahe midió la paralaje diurna de Marte que utilizó Johannes Kepler para hacer un cálculo preliminar de la distancia relativa al planeta. De las observaciones de Brahe de Marte, Kepler dedujo que el planeta orbitaba alrededor del Sol no en un círculo, sino en una elipse . Además, Kepler demostró que Marte aceleraba a medida que se acercaba al Sol y disminuía su velocidad a medida que se alejaba, de una manera que los físicos posteriores explicarían como consecuencia de la conservación del momento angular . Cuando el telescopio estuvo disponible, se volvió a medir la paralaje diurna de Marte en un esfuerzo por determinar la distancia entre el Sol y la 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 a través de un telescopio. La primera persona en dibujar un mapa de Marte que mostraba las características del terreno fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens .

"canales" marcianos

En el siglo XIX, la resolución de los telescopios alcanzó un nivel suficiente para identificar las características de la superficie. El 5 de septiembre de 1877 se produjo una oposición perihelica de Marte. Durante ese día, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli usó un telescopio de 22 centímetros (8,7 pulgadas) en Milán para ayudar a producir el primer mapa detallado de Marte. Estos mapas contenían en particular características que él llamó canali , que más tarde se demostró que eran una ilusión óptica . Estos canali eran supuestamente largas líneas rectas en la superficie de Marte, a las que dio nombres de ríos famosos en la Tierra. Su término, que significa "canales" o "surcos", fue mal traducido popularmente en inglés como "canales".

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 observados de forma independiente por otros astrónomos, como Henri Joseph Perrotin y Louis Thollon en Niza, utilizando uno de los telescopios más grandes de la 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 dieron lugar a especulaciones sobre la vida en Marte, y fue una creencia arraigada que Marte contenía vastos mares y vegetación. A medida que se utilizaron telescopios más grandes, se observaron menos canales largos y rectos . Durante las observaciones realizadas en 1909 por Antoniadi con un telescopio de 84 centímetros (33 pulgadas), se observaron patrones irregulares, pero no se vieron canales .

Características físicas

Comparación: la Tierra y Marte
Animación (00:40) que muestra las principales características de Marte
Video (01:28) que muestra cómo tres orbitadores de la NASA mapearon el campo de gravedad de Marte

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 la masa de la Tierra , lo que da como resultado aproximadamente el 38% de la gravedad de la superficie de la Tierra. El aspecto rojo anaranjado de la superficie marciana es causado por el óxido de hierro (III) u óxido. Puede parecer caramelo ; otros colores superficiales 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 consta principalmente de hierro y níquel con alrededor de 16 a 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 espesor promedio de la corteza del planeta es de unos 50 kilómetros (31 mi), con un espesor máximo de 125 kilómetros (78 mi). En comparación, la corteza terrestre tiene un grosor promedio de 40 kilómetros (25 millas).

Marte es sísmicamente activo, InSight detectó y registró más de 450 marsquakes y eventos relacionados en 2019. En 2021 se informó que, según once Marsquakes de baja frecuencia detectados por el módulo de aterrizaje InSight , el núcleo de Marte es líquido y tiene un radio de aproximadamente1830 ± 40 km y una temperatura de alrededor de 1900–2000 K. El radio del núcleo marciano es 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 livianos como oxígeno e hidrógeno , además de la aleación de hierro y níquel y alrededor del 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 marciano parece ser sólido hasta una profundidad de unos 500 km, donde comienza la zona de baja velocidad ( astenosfera parcialmente derretida ). Debajo de la astenosfera, la velocidad de las ondas sísmicas comienza a crecer de nuevo ya una profundidad de unos 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 superficie

Mapa geológico de Marte ( USGS , 2014)

Marte es un planeta terrestre cuya superficie consiste en minerales que contienen silicio y oxígeno , metales y otros elementos que típicamente forman rocas . 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 bajo albedo sugieren concentraciones de plagioclasa feldespato , mientras que las regiones del norte de bajo albedo muestran concentraciones de silicatos laminares y vidrio con alto contenido de silicio más altas de lo normal. Partes de las tierras altas del sur incluyen cantidades detectables de piroxenos con alto contenido de calcio . Se han encontrado concentraciones localizadas de hematites y olivino . 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 han sido magnetizadas, lo que sugiere que en el pasado se han producido inversiones de polaridad alterna 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 dínamo planetaria dejara de funcionar y el campo magnético del planeta. campo se desvaneció.

Se cree que, durante la formación del Sistema Solar , Marte se creó como resultado de un proceso aleatorio de acreción de material del disco protoplanetario que orbitaba alrededor del 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 Pesado Tardío ". Alrededor del 60% de la superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa era, 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 : formación de las superficies existentes más antiguas de Marte, hace entre 4500 y 3500 millones de años. Las superficies de la edad de Noé están marcadas por muchos grandes cráteres de impacto. Se cree que la protuberancia de Tharsis , una altiplanicie volcánica, se formó durante este período, con extensas inundaciones por agua líquida al final del período. El nombre de Noachis Terra .
  • Período hespérico : 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. El nombre de Hesperia Planum .
  • Período amazónico : hace entre 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 variadas. Olympus Mons se formó durante este período, con flujos de lava en otras partes de Marte. El nombre de Amazonis Planitia .

La actividad geológica todavía tiene lugar en Marte. El Athabasca Valles alberga flujos de lava en forma de lámina creados hace unos 200  millones de años . Los flujos de agua en los fosos llamados Cerberus Fossae ocurrieron hace menos de 20 millones de años, lo que indica intrusiones volcánicas igualmente recientes. El Mars Reconnaissance Orbiter ha capturado imágenes de avalanchas.

Suelo

Vista de Curiosity del suelo marciano y rocas después de cruzar la duna de arena "Dingo Gap"

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 humanos .

Las rayas son comunes en todo Marte y aparecen nuevas con frecuencia en las pendientes empinadas de los cráteres, las depresiones y los valles. Las vetas son oscuras al principio y se vuelven más claras con la edad. Las rayas pueden comenzar en un área pequeña y luego extenderse por cientos de metros. Se les ha visto seguir los bordes de rocas y otros obstáculos en su camino. Las teorías comúnmente aceptadas incluyen que son capas oscuras de suelo que se revelan 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

Proporción de hielo de agua presente en el metro superior de la superficie marciana para latitudes inferiores (superior) y superiores (inferior)

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 durante períodos cortos. Los dos casquetes polares parecen estar compuestos principalmente de agua. El volumen de hielo de agua en la capa de hielo del polo sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir toda la superficie del planeta con una profundidad de 11 metros (36 pies). Se cree que grandes cantidades de hielo están 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 y en latitudes medias. 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 fuertemente que ha existido agua líquida en la superficie del planeta. Enormes franjas lineales de suelo fregado, conocidas como canales de salida , atraviesan la superficie en unos 25 lugares. Se cree que estos 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 agua que fluía a principios de la historia de Marte. Se cree que el más joven de estos canales se formó hace 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 a lo largo de 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 del subsuelo y la erosión del agua subterránea pueden jugar papeles secundarios 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 miran hacia el ecuador; todos están hacia el polo de 30° de latitud. Varios autores han sugerido que su proceso de formación involucra agua líquida, probablemente del derretimiento del hielo, aunque otros han defendido los mecanismos de formación que involucran escarcha de dióxido de carbono o el movimiento de polvo seco. No se han formado cárcavas parcialmente degradadas por la meteorización y no se han observado cráteres de impacto superpuestos, lo que indica que se trata de formaciones jóvenes, posiblemente todavía activas. Otras características geológicas, como los deltas y los abanicos aluviales preservados en los cráteres, son evidencia adicional 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 cráter en una gran proporción de la superficie, para lo cual existe evidencia mineralógica, sedimentológica y geomorfológica independiente. Otra evidencia de que una 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.

Una sección transversal de hielo de agua subterránea está expuesta en la pendiente empinada que aparece de color azul brillante en esta vista en color mejorada del MRO .

Observaciones y hallazgos de evidencia de agua.

En 2004, Opportunity detectó el mineral jarosita . Esto se forma solo en presencia de agua ácida, lo que demuestra que alguna vez existió agua en Marte. El rover Spirit encontró depósitos concentrados de sílice en 2007 que indicaban condiciones húmedas en el pasado, y en diciembre de 2011, el yeso mineral , que también se forma en presencia de agua, fue encontrado en la superficie por el rover Opportunity de la NASA en Marte. Se estima que la cantidad de agua en el manto superior de Marte, representada por los iones de hidroxilo contenidos en los minerales marcianos, es igual o mayor que la de la Tierra, entre 50 y 300 partes por millón de agua, que es suficiente para cubrir toda la superficie. planeta a una profundidad de 200 a 1000 metros (660 a 3280 pies).

El 18 de marzo de 2013, la NASA informó evidencia de los instrumentos en el rover Curiosity de hidratación mineral , probablemente sulfato de calcio hidratado , en varias muestras de rocas, 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 brindó evidencia de agua subterránea, con un contenido de agua de hasta un 4%, hasta una profundidad de 60 centímetros (24 pulgadas), durante el recorrido del rover desde el sitio de aterrizaje de Bradbury hasta el área de Yellowknife Bay en el Terreno Glenelg . En septiembre de 2015, la NASA anunció que había encontrado una fuerte evidencia de flujos de salmuera hidratada en líneas de pendientes recurrentes , según las lecturas del espectrómetro de las áreas oscurecidas de las pendientes. Estas 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. Estas observaciones respaldaron hipótesis anteriores, basadas en el momento de la formación y su tasa de crecimiento, de que estas rayas oscuras eran el resultado del agua que fluía justo debajo de la superficie. Sin embargo, trabajos posteriores sugirieron que las líneas pueden ser flujos granulares secos en su lugar, con un papel limitado para el agua en la iniciación del proceso. Una conclusión definitiva sobre la presencia, el alcance y el papel del agua líquida en la superficie marciana sigue siendo difícil de alcanzar.

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 afirmaron que tal océano podría haber sido del tamaño del Océano Ártico de la Tierra . Este hallazgo se derivó de la proporción de agua a 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 albergar cuerpos de agua líquida. Cerca del casquete polar norte se encuentra el cráter Korolev de 81,4 kilómetros (50,6 millas) de ancho , que el orbitador Mars Express encontró lleno con aproximadamente 2200 kilómetros cúbicos (530 millas cúbicas) de hielo de agua.

En noviembre de 2016, la NASA informó haber encontrado una gran cantidad de hielo subterráneo en la región de Utopía Planitia . Se ha estimado que el volumen de agua detectado es equivalente al volumen de agua en el Lago Superior . Durante las observaciones de 2018 a 2021, el ExoMars Trace Gas Orbiter detectó indicios de agua, probablemente hielo bajo la superficie, en el sistema de cañones Valles Marineris.

Gorras polares

casquete de hielo de agua de principios de verano del polo norte (1999); una capa estacional de hielo de dióxido de carbono se forma en invierno y desaparece en verano.
casquete polar de verano del polo sur (2000); el casquete sur tiene un casquete de hielo permanente de dióxido de carbono cubierto con hielo de agua.

Marte tiene dos casquetes polares permanentes. Durante el invierno de un polo, permanece en oscuridad continua, enfriando la superficie y provocando la deposición del 25-30% de la atmósfera en bloques de hielo de CO 2 (hielo seco ). Cuando los polos vuelven a estar expuestos a la luz solar, el CO 2 congelado se sublima . Estas acciones estacionales transportan grandes cantidades de polvo y vapor de agua, dando lugar a heladas similares a las de la Tierra y grandes cirros . Nubes de hielo de agua fueron fotografiadas por el rover Opportunity en 2004.

Los casquetes en ambos polos consisten principalmente (70%) en hielo de agua. El dióxido de carbono congelado se acumula como una capa comparativamente delgada de aproximadamente un metro de espesor en el casquete norte solo en el invierno del norte, mientras que el casquete sur tiene una capa permanente de hielo seco de unos ocho metros de espesor. Esta capa permanente de hielo seco en el polo sur está salpicada de pozos de piso plano, poco profundos y aproximadamente circulares , que, según muestran las imágenes repetidas, se expanden en metros por año; esto sugiere que la cobertura permanente de CO 2 sobre el hielo de agua del polo sur se está degradando con el tiempo. El casquete polar norte tiene un diámetro de unos 1.000 kilómetros (620 millas) y contiene alrededor de 1,6 millones de kilómetros cúbicos (5,7 × 10 16  pies cúbicos) de hielo que, si se distribuye uniformemente en el casquete, sería de 2 kilómetros (1,2 millas). ) grueso. (Esto se compara con un volumen de 2,85 millones de kilómetros cúbicos (1,01 × 10 17  pies cúbicos) de la capa de hielo de Groenlandia ). El casquete polar sur tiene un diámetro de 350 kilómetros (220 mi) y un espesor de 3 kilómetros (1,9 mi) . 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 valles en espiral, que un análisis reciente del radar de penetración de hielo SHARAD ha demostrado que son el resultado de los vientos catabáticos que se mueven en espiral debido al efecto Coriolis .

El congelamiento estacional de las áreas cercanas a la capa de hielo del 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 del sol calienta el subsuelo y la presión del CO 2 sublimado se acumula debajo de una losa, elevándola y finalmente rompiéndola. Esto conduce a erupciones similares a géiseres de gas CO 2 mezclado con arena o polvo basáltico oscuro. Este proceso es rápido y se observa que sucede en el espacio de unos pocos días, semanas o meses, una tasa de cambio bastante inusual en geología, especialmente para Marte. El gas que corre debajo de una losa hacia el sitio de un géiser talla un patrón similar a una telaraña de canales radiales debajo del hielo, siendo el proceso el equivalente invertido de una red de erosión formada por agua que drena a través de un solo desagüe.

Geografía y nombres

Un mapa topográfico basado en MOLA que muestra las tierras altas (rojo y naranja) que dominan el hemisferio sur de Marte, las tierras bajas (azul) el norte. Las mesetas volcánicas delimitan las regiones de las llanuras del norte, mientras que las tierras altas están marcadas por varias cuencas de gran impacto.
Terminología de las características geológicas marcianas
Terminología de las características geológicas marcianas

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.

Las características de Marte se nombran a partir de una variedad de fuentes. Las características de Albedo llevan el nombre de la mitología clásica. Los cráteres de más de 50 km aproximadamente llevan el nombre de científicos y escritores fallecidos y otras personas que han contribuido al estudio de Marte. Los cráteres más pequeños llevan el nombre de pueblos y aldeas del mundo con poblaciones de menos de 100.000 habitantes. Los grandes valles llevan el nombre de la palabra "Marte" o "estrella" en varios idiomas; los pequeños valles llevan el nombre de los ríos.

Las características de gran albedo 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 diferente albedo. Las llanuras más pálidas cubiertas de polvo y arena ricas en óxidos de hierro rojizos alguna vez se consideraron "continentes" marcianos y recibieron nombres como Arabia Terra ( tierra de Arabia ) o Amazonis Planitia ( llanura amazónica ). Se pensaba que las características oscuras 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 ), eligiendo 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 Sinus Meridiani ("Middle Bay" o "Meridian Bay"), fue elegido por Merton Davies , Harold Masursky y Gérard de Vaucouleurs para que la definición de 0,0° de longitud coincidiera con la selección original.

Debido a que Marte no tiene océanos y, por lo tanto, no tiene " nivel del mar ", se tuvo que seleccionar una superficie de elevación cero como nivel de referencia; esto se llama el areoide de Marte, análogo 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 a nivel del mar en la Tierra (0,006 atm).

Con fines cartográficos, el Servicio Geológico de los Estados Unidos divide la superficie de Marte en treinta cuadriláteros cartográficos , cada uno de los cuales recibe el nombre de una característica de albedo clásica que contiene.

volcanes

Vikingo 1 imagen de Olympus Mons . El volcán y el terreno relacionado tienen aproximadamente 550 km (340 millas) de ancho.

El volcán en 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. El edificio tiene más de 600 km (370 millas) de ancho. Debido a que la montaña es tan grande, con una estructura compleja en sus bordes, es difícil asignarle una altura. Su relieve local, desde el pie de los acantilados que forman su margen noroeste hasta su pico, es de más de 21 km (13 millas), un poco más del doble de la altura de Mauna Kea medida desde su base en el fondo del océano. El cambio de elevación total desde las llanuras de Amazonis Planitia , más de 1.000 km (620 millas) hacia el noroeste, hasta la cumbre se acerca a los 26 km (16 millas), aproximadamente tres veces la altura del Monte Everest , que en comparación se sitúa en poco más de 8,8 kilómetros (5,5 millas). En consecuencia, Olympus Mons es la montaña más alta o la segunda más alta del Sistema Solar ; la única montaña conocida que podría ser más alta es el pico Rheasilvia en el asteroide Vesta , a 20–25 km (12–16 mi).

topografía de impacto

La dicotomía de la topografía marciana es sorprendente: las llanuras del norte aplanadas por los flujos de lava contrastan con las tierras altas del sur, agujereadas y llenas de cráteres por antiguos impactos. Es posible que, hace cuatro mil millones de años, el hemisferio norte de Marte fuera golpeado por un objeto de un décimo a dos tercios del tamaño de la Luna de la Tierra . Si este es el caso, el hemisferio norte de Marte sería 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 combinadas, superando a Utopia Planitia y el La cuenca del Polo Sur-Aitken de la Luna 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 cráter expuesto más grande es Hellas , que tiene 2300 kilómetros (1400 millas) de ancho y 7000 metros (23 000 pies) de profundidad, y es una característica de albedo ligero claramente visible desde la Tierra. Hay otras características de impacto notables, como Argyre , que tiene alrededor de 1.800 kilómetros (1.100 millas) de diámetro, e Isidis , que tiene alrededor de 1.500 kilómetros (930 millas) de diámetro. Debido a la menor masa y tamaño de Marte, la probabilidad de que un objeto colisione con el planeta es aproximadamente la mitad que la de la Tierra. Marte está ubicado más cerca del cinturón de asteroides , por lo que tiene una mayor probabilidad de ser golpeado por materiales de esa fuente. Es más probable que Marte sea golpeado por cometas de período corto , es decir , aquellos que se encuentran dentro de la órbita de Júpiter .

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

Sitios tectónicos

Valles Marineris , tomada por la sonda Viking 1

El gran cañón, Valles Marineris (en latín, " Valles Mariner ", también conocido como Agathodaemon 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 del área de Tharsis, lo que provocó el colapso de la corteza en el área de Valles Marineris. En 2012, se propuso que Valles Marineris no es solo un graben , sino un límite de placas 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 .

Agujeros

Las 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 profundo que estas estimaciones más bajas y se ensanchen debajo de la superficie. "Dena" es la única excepción; su piso es visible y se midió en 130 metros (430 pies) de profundidad. Los interiores de estas cavernas pueden estar protegidos de micrometeoroides, radiación ultravioleta, erupciones solares y partículas de alta energía que bombardean la superficie del planeta.

Atmósfera

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Vista de borde de la atmósfera de Marte por la sonda Viking 1

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 el orbitador MAVEN está estudiando esta pérdida atmosférica. En comparación con la Tierra, la atmósfera de Marte es bastante enrarecida. La presión atmosférica en la superficie hoy en día varía desde un mínimo de 30  Pa (0,0044  psi ) en Olympus Mons hasta más de 1155 Pa (0,1675 psi) en Hellas Planitia , con una presión media en el nivel de la superficie de 600 Pa (0,087 psi). 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 solo 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 los 6 kilómetros (3,7 millas) de la Tierra, porque la gravedad de la superficie de Marte es solo aproximadamente el 38% de la de la Tierra.

La atmósfera de Marte se compone de aproximadamente un 96 % de dióxido de carbono , un 1,93 % de argón y un 1,89 % de nitrógeno junto con trazas de oxígeno y agua. La atmósfera es bastante polvorienta y contiene partículas de aproximadamente 1,5 µm de diámetro que le dan al cielo marciano un color rojizo cuando se ve desde la superficie. Puede tomar un tono rosado debido a las partículas de óxido de hierro suspendidas en él. La concentración de metano en la atmósfera marciana fluctúa desde aproximadamente 0,24 ppb durante el invierno del norte hasta 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 del gas. El metano podría ser producido por un proceso no biológico, como la serpentinización que involucra agua, dióxido de carbono y el mineral olivino , que se sabe que es común en Marte, o por la vida marciana.

En comparación con la Tierra, su mayor concentración de CO 2 atmosférico y su menor presión en la superficie pueden ser la razón por la cual el sonido se atenúa más en Marte, donde las fuentes naturales son raras aparte del viento. Utilizando grabaciones acústicas recopiladas por el rover Perseverance , los investigadores concluyeron que la velocidad del sonido allí es de aproximadamente 240 m/s para frecuencias inferiores a 240 Hz y de 250 m/s para las superiores.

Se han detectado auroras en Marte. Debido a que Marte carece de un campo magnético global, los tipos y la distribución de las auroras difieren de los de la Tierra; en lugar de estar principalmente restringida a las regiones polares, una aurora marciana puede abarcar el planeta. 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 otra observada anteriormente, debido a una tormenta solar masiva e inesperada a mediados de mes.

Climatizado

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 de la de la Tierra porque la mayor distancia de Marte al Sol hace que el año marciano dure aproximadamente dos años terrestres. Las temperaturas de la superficie marciana varían desde mínimos de aproximadamente -110 ° C (-166 ° F) hasta máximos de hasta 35 ° C (95 ° F) en el verano ecuatorial. El amplio rango de temperaturas se debe a la delgada 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 templadas de lo que sería el caso. 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 sobre un área pequeña, hasta tormentas gigantes que cubren todo el planeta. Tienden a ocurrir cuando Marte está más cerca del Sol y se ha demostrado que aumentan la temperatura global.

18 noviembre 2012
25 noviembre 2012
Se indican las ubicaciones de los rovers Opportunity y Curiosity .

Órbita y rotación

Marte girando alrededor del Sol más lejos y más lento que la Tierra
Órbita de Marte y otros planetas del Sistema Solar Interior

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 (Tierra). 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 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 alrededor de 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 un momento, hace 1,35 millones de años terrestres, Marte tenía una excentricidad de aproximadamente 0,002, mucho menor que la de la Tierra actual. El ciclo de excentricidad de Marte es de 96.000 años terrestres en comparación con el ciclo de la Tierra de 100.000 años.

Habitabilidad y búsqueda de vida.

El brazo robótico de Curiosity muestra un taladro en su lugar, febrero de 2013

A finales del siglo XIX, la comunidad astronómica aceptaba ampliamente que Marte tenía cualidades para sustentar la vida, incluidos el oxígeno y el agua. Sin embargo, en 1894, WW Campbell en el Observatorio Lick observó el planeta y descubrió que "si se produce vapor de agua u oxígeno en la atmósfera de Marte, es en cantidades demasiado pequeñas para ser detectadas por los espectroscopios disponibles". Esa observación contradecía muchas de las medidas de la época y no fue ampliamente aceptada. Campbell y VM Slipher repitieron el estudio en 1909 utilizando mejores instrumentos, pero con los mismos resultados. No fue hasta que los hallazgos fueron confirmados por WS Adams en 1925 que el mito de la habitabilidad de Marte, similar a la Tierra, finalmente se rompió. Sin embargo, incluso en la década de 1960, se publicaron artículos sobre la biología marciana, dejando de lado explicaciones distintas a la vida para los cambios estacionales en Marte. Los escenarios detallados para el metabolismo y los ciclos químicos para un ecosistema funcional se publicaron en 1962.

La comprensión actual de la habitabilidad planetaria  , la capacidad de un mundo para desarrollar condiciones ambientales favorables para el surgimiento de la vida, favorece a los planetas que tienen agua líquida en su superficie. En la mayoría de los casos, esto requiere que la órbita de un planeta se encuentre dentro de la zona habitable , que para el Sol se estima que se extiende desde dentro de la órbita de la Tierra hasta aproximadamente la de Marte. Durante el perihelio, Marte se sumerge dentro de esta región, pero la atmósfera delgada (de baja presión) de Marte evita que exista agua líquida en grandes regiones durante períodos prolongados. El pasado flujo de agua líquida demuestra el potencial de habitabilidad del planeta. La evidencia reciente ha sugerido que cualquier agua en la superficie marciana puede haber sido demasiado salada y ácida para soportar la vida terrestre regular.

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, mal aislamiento contra el bombardeo del viento solar y presión atmosférica insuficiente para retener el agua en forma líquida (el agua en cambio se sublima a estado gaseoso). Marte está casi, o quizás totalmente, geológicamente muerto; el final de la actividad volcánica aparentemente ha detenido el reciclaje de químicos y minerales entre la superficie y el interior del planeta.

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Scoop of Mars soil por Curiosity , octubre de 2012

Los módulos de aterrizaje Viking , los rovers Spirit y Opportunity , el módulo de aterrizaje Phoenix y el rover Curiosity han realizado investigaciones in situ en Marte . La evidencia sugiere que el planeta alguna vez fue significativamente más habitable de lo que es hoy, pero aún se desconoce si alguna vez existieron organismos vivos allí. Las sondas Viking de mediados de la década de 1970 llevaron a cabo experimentos diseñados para detectar microorganismos en el suelo marciano en sus respectivos lugares de aterrizaje y obtuvieron resultados positivos, incluido un aumento temporal de la producción de CO 2 por exposición al agua y los nutrientes. Esta señal de vida fue cuestionada más tarde 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. 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 protegerse de la intensa luz ultravioleta. Un análisis de 2014 del meteorito marciano EETA79001 encontró iones de clorato , perclorato y nitrato en concentraciones lo suficientemente altas como para sugerir que están muy extendidos en Marte. La radiación ultravioleta y de rayos X convertiría los iones de clorato y perclorato en otras oxicloras altamente reactivas , lo que indica que cualquier molécula orgánica tendría que estar enterrada bajo la superficie para sobrevivir.

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 expulsado de la superficie marciana por un impacto de 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 pequeñas cantidades de metano y formaldehído detectadas por los orbitadores de Marte son posibles pruebas de vida, ya que estos compuestos químicos se descompondrían rápidamente en la atmósfera marciana. Alternativamente, estos compuestos pueden reponerse por medios volcánicos u otros geológicos, como la serpentinita . El vidrio de impacto , formado por el impacto de meteoritos, que en la Tierra puede conservar signos de vida, también se ha encontrado en la superficie de los cráteres de impacto en Marte. Del mismo modo, el vidrio en los cráteres de impacto en Marte podría haber conservado signos de vida, si existiera vida en el sitio.

lunas

Imagen HiRISE en color mejorada de Fobos , que muestra una serie de surcos y cadenas de cráteres en su mayoría paralelos , con el cráter Stickney a la derecha
Imagen HiRISE en color mejorado de Deimos (no a escala), que muestra su suave manto de regolito

Marte tiene dos lunas naturales relativamente pequeñas (en comparación con las de la Tierra), Fobos (de unos 22 kilómetros (14 millas) de diámetro) y Deimos (de 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 Fobos (pánico/miedo) y Deimos (terror/pavor), quienes, en la mitología griega , acompañaban a su padre Ares , dios de la guerra, a la batalla. Marte era el equivalente romano 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 sale por el oeste, se pone por el este y vuelve a salir en solo 11 horas. Deimos, que se encuentra justo fuera de la órbita síncrona  , donde el período orbital coincidiría con el período de rotación del planeta, se eleva como se esperaba en el este, pero lentamente.

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 chocar 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 bajo albedo y su composición de condritas carbonáceas se han considerado similares a 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 cual es inusual para los objetos capturados y la dinámica de captura requerida es compleja. La acreción temprana en la historia de Marte es plausible, pero no explicaría una composición que se asemeje a los asteroides en lugar de al propio Marte, si eso se confirma.

Una tercera posibilidad es la participación de un tercer cuerpo o un tipo de interrupción del impacto. Las líneas de evidencia más recientes de que Fobos tiene un interior altamente poroso y sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos y otros minerales conocidos de Marte, apuntan hacia un origen de Fobos a partir del material expulsado por un impacto en Marte que se reacretó en la órbita marciana, similar a la teoría prevaleciente sobre el origen de la luna de la Tierra. Aunque los espectros visible e infrarrojo cercano (VNIR) de las lunas de Marte se asemejan a los de los asteroides del cinturón exterior, se informa que los espectros infrarrojos térmicos de Fobos son inconsistentes con las condritas de cualquier clase. También es posible que Fobos y Deimos sean fragmentos de una luna más antigua, formada por escombros de un gran impacto en Marte y luego destruida por un impacto más reciente sobre sí misma.

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

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Helicóptero Ingenuity en Marte, preparándose para su primer vuelo

La Unión Soviética , Estados Unidos , Europa , India , 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. El Mariner 4 de la NASA fue la primera nave espacial en visitar Marte; lanzado el 28 de noviembre de 1964, hizo su acercamiento más cercano al planeta el 15 de julio de 1965. El Mariner 4 detectó el débil cinturón de radiación marciano, medido en aproximadamente el 0,1% del de la Tierra, y capturó las primeras imágenes de otro planeta desde el espacio profundo.

Una vez que las naves espaciales visitaron el planeta durante las misiones Mariner de la NASA en las décadas de 1960 y 1970, muchos conceptos anteriores de Marte se rompieron radicalmente. Después de los resultados de los experimentos de detección de vida de Viking , la hipótesis de un planeta muerto y hostil fue generalmente aceptada. Los datos de Mariner 9 y Viking permitieron hacer mejores mapas de Marte, y la misión Mars Global Surveyor , que se lanzó en 1996 y funcionó hasta finales de 2006, produjo mapas completos y extremadamente detallados de la topografía marciana, el campo magnético y los minerales superficiales. Estos mapas están disponibles en línea en sitios web que incluyen Google Mars . Tanto Mars Reconnaissance Orbiter como 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 Curiosity .

A partir de 2021, Marte albergará catorce naves espaciales en funcionamiento . Ocho están en órbita : 2001 Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , Mars Orbiter Mission , ExoMars Trace Gas Orbiter , Hope orbiter y Tianwen-1 orbiter. Otros seis están en la superficie: el módulo de aterrizaje InSight , el rover Curiosity del Laboratorio de Ciencias de Marte , el rover Perseverance , el helicóptero Ingenuity , el módulo de aterrizaje Tianwen-1 y el rover Zhurong .

La misión del rover Rosalind Franklin , diseñada para buscar evidencia de vidas pasadas, estaba destinada a ser lanzada en 2018, pero se ha retrasado repetidamente, con una fecha de lanzamiento retrasada para 2024 como muy pronto, con una fecha más probable en algún momento de 2028. El concepto para la misión de retorno de muestras de Marte se lanzará en 2026 y contará con hardware construido por la NASA y la ESA. Se han propuesto varios planes para una misión humana a Marte a lo largo de los siglos XX y XXI, pero ninguno se ha concretado. La Ley de Autorización de la NASA de 2017 ordenó a la NASA que estudiara la viabilidad de una misión tripulada a Marte a principios de la década de 2030; el informe resultante finalmente concluyó que esto sería inviable. Además, en 2021, China planeaba enviar una misión tripulada a Marte en 2033.

Astronomía en Marte

Phobos transita por el Sol , visto por el rover Perseverance el 2 de abril de 2022

Con la presencia de varios orbitadores, módulos de aterrizaje y rovers, es posible practicar la astronomía desde Marte. Aunque la luna de Marte, Fobos , parece 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.

Varios fenómenos vistos desde la Tierra también se han observado desde Marte, como meteoros y auroras . Los tamaños aparentes de las lunas Fobos y Deimos son suficientemente menores que los del Sol; por lo tanto, sus "eclipses" parciales del Sol se consideran mejor como tránsitos (ver el tránsito de Deimos y Fobos desde Marte). 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.

Visita

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Marte visto a través de un telescopio amateur de 16 pulgadas, en oposición 2020

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 cerca del afelio y en conjunción con el Sol. En su punto más brillante, Marte (junto con Júpiter ) solo es superado por Venus en luminosidad. Marte suele aparecer claramente amarillo, naranja o rojo. Cuando está más lejos de la Tierra, está más de siete veces más lejos que cuando está más cerca. Marte suele estar lo suficientemente cerca para una buena visualización una o dos veces en intervalos de 15 o 17 años. A medida que Marte se acerca a la oposición, comienza un período de movimiento retrógrado , lo que significa que parecerá moverse hacia atrás en una curva circular con respecto a las estrellas de fondo. Este movimiento retrógrado dura unos 72 días y Marte alcanza su máxima luminosidad en la mitad de este intervalo.

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 máxima aproximación a la Tierra. El momento de la oposición puede ocurrir hasta 8,5 días después del acercamiento más cercano. La distancia en el acercamiento cercano varía entre aproximadamente 54 y 103 millones de km (34 y 64 millones de millas) debido a las órbitas elípticas de los planetas , lo que provoca una variación comparable en el tamaño angular . La oposición de Marte más reciente ocurrió el 13 de octubre de 2020, a una distancia de unos 63 millones de km (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 oposiciones sucesivas puede oscilar entre 764 y 812.

Marte entra en oposición con la Tierra cada 2,1 años. Los planetas entrarán en oposición cerca del perihelio de Marte en 2003, 2018 y 2035, y los eventos de 2020 y 2033 estarán particularmente cerca de la oposición perihelica. Marte hizo su acercamiento más cercano a la Tierra y su máximo brillo aparente en casi 60 000 años, 55 758 006 km (0,3727 1925 AU; 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 ya unos tres días de su perihelio, lo que lo hace 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. , la próxima vez fue en 2287. Este acercamiento récord fue solo un poco más cercano que otros acercamientos recientes.

Los telescopios ópticos terrestres generalmente se limitan a resolver características de aproximadamente 300 kilómetros (190 millas) de ancho cuando la Tierra y Marte están más cerca debido a la atmósfera de la Tierra.

en la cultura

Ilustración de trípode marciano de la edición francesa de 1906 de La guerra de los mundos de HG Wells

Marte lleva el nombre del dios romano de la guerra . Esta asociación entre Marte y la guerra se remonta al menos a la astronomía babilónica , en la que el planeta recibió su nombre del dios Nergal , deidad de la guerra y la destrucción. Persistió en los tiempos modernos, como lo demuestra la suite orquestal de Gustav Holst Los planetas , cuyo famoso primer movimiento etiqueta a Marte como "el portador de la guerra". El símbolo del planeta , un círculo con una lanza apuntando hacia la parte superior derecha, también se utiliza como símbolo del género masculino. El símbolo data a más tardar del siglo XI, aunque se ha encontrado un posible predecesor en los papiros griegos Oxyrhynchus .

La idea de que Marte estaba poblado por marcianos inteligentes se generalizó a fines del siglo XIX. Las observaciones "canali" de Schiaparelli combinadas con los libros de Percival Lowell sobre el tema presentan la noción estándar de un planeta que era un mundo que se secaba, enfriaba y moría con civilizaciones antiguas que construían obras de irrigación. Muchas otras observaciones y proclamaciones de personalidades notables se sumaron a lo que se ha denominado "Fiebre de Marte". El mapeo de alta resolución de la superficie de Marte no reveló artefactos de habitación, pero la especulación pseudocientífica sobre la vida inteligente en Marte aún continúa. Con reminiscencias de las observaciones de canali , estas especulaciones se basan en características a pequeña escala percibidas en las imágenes de la nave espacial, como "pirámides" y la " Cara de Marte ". En su libro Cosmos , el astrónomo planetario Carl Sagan escribió: "Marte se ha convertido en una especie de escenario mítico en el 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 albergar no solo vida, sino también vida inteligente. Esto dio paso a muchas historias de ciencia ficción que involucran estos conceptos, como La guerra de los mundos de HG Wells , en la que los marcianos buscan escapar de su planeta moribundo invadiendo la Tierra, Las crónicas marcianas de Ray Bradbury , en la que los exploradores humanos destruyen accidentalmente una civilización marciana, así como la serie Barsoom de Edgar Rice Burroughs , la novela de CS Lewis Out of the Silent Planet (1938) y varias historias de Robert A. Heinlein antes de mediados de los años sesenta. Desde entonces, las representaciones de marcianos también se han extendido a la animación. Una figura cómica de un marciano inteligente, Marvin the Martian , apareció en Haredevil Hare (1948) como un personaje de los dibujos animados 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 enviaran imágenes de Marte tal como es en realidad, un mundo sin vida y sin canales, estas ideas sobre Marte fueron abandonadas; Para muchos autores de ciencia ficción, los nuevos descubrimientos inicialmente parecían una limitación, pero finalmente el conocimiento posterior a los vikingos de Marte se convirtió en una fuente de inspiración para obras como la trilogía de Marte de Kim Stanley Robinson .

Ver también

notas

Referencias

enlaces externos