El estudio de los ‘diablos de polvo’ de Marte’ revela la inesperada fuerza de sus vientos

Debido a su tenue atmósfera, cuya densidad es apenas un 1% de la terrestre, siempre se había pensado que los vientos en Marte no iban más allá de una suave brisa. Pero no es así. Y lo cierto es que fuertes vientos, a veces con la fuerza de huracanes, azotan el planeta rojo, alimentan monstruosas tormentas de polvo y, a menudo, provocan remolinos, columnas giratorias de polvo y aire que se mueven por toda la superficie. En las imágenes que envían continuamente los satélites, los vientos son invisibles, pero los remolinos no. Los científicos, de hecho, disponen de más de 20 años de imágenes de estos ‘dust devils’, diablos de polvo, y eso contando solo las obtenidas por las misiones europeas Mars Express y ExoMars. De estos dos satélites, en efecto, un equipo internacional de investigadores ha obtenido un total de 1039 torbellinos similares a tornados que, en conjunto, revelan la forma en que el polvo se eleva en el aire y se mueve de un lugar a otro por la superficie marciana.«Los remolinos de polvo hacen visible el viento que normalmente es invisible -explica Valentin Bickel, de la Universidad de Berna y director de un estudio recién publicado en ‘Science Advances ‘- . Al medir su velocidad y dirección, hemos comenzado a mapear el viento en toda la superficie de Marte. Algo que antes era imposible porque no teníamos suficientes datos para hacer este tipo de mediciones a escala global». Los datos obtenidos han sido recopilados en un catálogo público, que será de la máxima utilidad a la hora de planificar futuras misiones al planeta.Noticia Relacionada estandar No Estas son las bacterias que nos acompañarán a Marte José Manuel Nieves La clave de nuestra supervivencia en Marte no reside solo en la ingeniería aeroespacial, ni en llevar humanos allí, sino en nuestra capacidad para que otros microorganismos vitales nos acompañen en el viajeVelocidades de 160 km/hLos autores del nuevo estudio han mostrado que tanto los remolinos de polvo como los vientos que los causan pueden alcanzar velocidades de hasta 160 km/h, mucho más altas de lo que se había supuesto hasta ahora. El dato, en efecto, pulveriza las mediciones anteriores realizadas in situ por los rovers, que rara vez han detectado vientos superiores a 50 km/h y que solo en casos excepcionales (como durante las tormentas de polvo) llegaron a ver picos de 100 km/h. Los modelos climáticos actuales, basados en esos datos imperfectos, también habían subestimado la intensidad de las corrientes atmosféricas marcianas. «Gracias al uso de algoritmos de aprendizaje profundo de última generación -afirma Bickel- pudimos identificar remolinos de polvo en más de 50.000 imágenes de satélite». Todas ellas procedentes de los instrumentos de Mars Express y ExoMars. «Por lo tanto, -puntualiza el investigador- nuestro estudio se basa exclusivamente en datos de la exploración europea de Marte».Midiendo la velocidadEl siguiente paso fue examinar las imágenes estéreo de alrededor de 300 de los remolinos de polvo identificados para medir su velocidad y dirección de movimiento. Nicolas Thomas, coautor del estudio y responsable del desarrollo del sistema de cámara CaSSIS de la misión ExoMars explica que «las imágenes estéreo son fotografías del mismo punto en la superficie de Marte, pero tomadas con unos segundos de diferencia. Por lo tanto, se pueden usar para medir el movimiento de los remolinos de polvo». A lo cual Bickel añade que «si juntas las imágenes estéreo en una secuencia, puedes observar cómo se mueven los remolinos a través de la superficie».Los resultados, como se ha dicho, muestran que tanto los remolinos como los vientos de Marte pueden alcanzar velocidades de hasta 44 m/s, es decir, alrededor de 160 km/h, en todo el planeta, mucho más altas de lo que se suponía. Y eso es algo que influye drásticamente en el ciclo del polvo en el Planeta Rojo. En palabras de Bickel. «es muy probable que estos fuertes vientos lleven una cantidad considerable de polvo a la atmósfera marciana, mucho más de lo que creíamos. Nuestros datos muestran dónde y cuándo los vientos en Marte parecen ser lo suficientemente fuertes como para levantar polvo de la superficie. Esta es la primera vez que tales hallazgos están disponibles a escala mundial para un período de alrededor de dos décadas».El mapa muestra remolinos de polvo activos durante la primavera y el verano locales en los hemisferios norte y sur de Marte. Los puntos de colores indican 1039 remolinos de polvo para los que solo tenemos información de ubicación, y las flechas indican 373 remolinos de polvo para los que también hay información sobre la velocidad y la dirección del movimiento. Los cuadrados blancos muestran las ubicaciones de los distintos rovers y módulos de aterrizaje ExoMars TGO data: ESA/TGO/CaSSIS; Mars Express data: ESA/DLR/FU Berlin; Background: NASA Viking colour mosaicLa importancia del polvo marcianoEl polvo marciano en suspensión no es un mero estorbo para rovers y satélites, sino un agente climático fundamental para el planeta. Al flotar en su delgada atmósfera, en efecto, el polvo actúa de dos maneras opuestas pero igualmente importantes: durante el día, protege la superficie de la radiación solar, enfriando las temperaturas, mientras que por la noche, actúa como una manta térmica, manteniendo el calor.Pero su papel más dramático es su influencia en el agua. De hecho, las partículas de polvo sirven como núcleos de condensación para la formación de nubes. Lo más preocupante para el destino del agua marciana es que las grandes tormentas de polvo, impulsadas por estos vientos de alta velocidad, son capaces de forzar el vapor de agua a ascender a las capas altas de la atmósfera, donde la radiación ultravioleta del Sol las descompone, permitiendo que el hidrógeno escape irreversiblemente al espacio. Por eso, si queremos entender dónde se fue el agua de Marte, debemos entender la intensidad de sus vientos. Ayuda para las próximas misionesAdemás de su importancia científica, los resultados obtenidos también son particularmente importantes para las futuras misiones a Marte. «Una mejor comprensión de las condiciones del viento en Marte -explica Daniela Tirsch, del Instituto de Investigación Espacial del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y coautora del estudio- es crucial para la planificación y ejecución de futuras misiones de aterrizaje. Con la ayuda de los nuevos hallazgos sobre la dinámica del viento, podemos modelar la atmósfera marciana y los procesos superficiales asociados con mucha más precisión«. Lo cual permitirá, entre otras cosas, refinar los modelos de aterrizaje, minimizando los riesgos para las naves y los paracaídas, o diseñar rovers más resistentes, equipándolos con sistemas de autolimpieza más eficaces. Recordemos, por ejemplo, el mítico rover de la NASA Opportunity, que además de tener la capacidad de ‘barrer’ periódicamente el polvo acumulado en sus paneles, se veía favorecido, de vez en cuando, por un oportuno remolino de polvo que pasaba sobre él y soplaba las partículas, dando nueva vida al vehículo robótico. Este efecto, conocido como ‘eventos de limpieza’, supone toda una bendición inesperada que permitió extender la vida útil del rover durante años. El estudio también desveló los hábitos de estos torbellinos: son más comunes durante el día, con un pico entre las 11:00 y las 14:00 hora solar local, y durante las estaciones de primavera y verano en cada hemisferio. Un comportamiento sorprendentemente similar al de sus homólogos terrestres en zonas secas y polvorientas. «A largo plazo -concluye Bickel- nuestra investigación debería ayudar a que la planificación de las misiones a Marte sea más eficiente». Debido a su tenue atmósfera, cuya densidad es apenas un 1% de la terrestre, siempre se había pensado que los vientos en Marte no iban más allá de una suave brisa. Pero no es así. Y lo cierto es que fuertes vientos, a veces con la fuerza de huracanes, azotan el planeta rojo, alimentan monstruosas tormentas de polvo y, a menudo, provocan remolinos, columnas giratorias de polvo y aire que se mueven por toda la superficie. En las imágenes que envían continuamente los satélites, los vientos son invisibles, pero los remolinos no. Los científicos, de hecho, disponen de más de 20 años de imágenes de estos ‘dust devils’, diablos de polvo, y eso contando solo las obtenidas por las misiones europeas Mars Express y ExoMars. De estos dos satélites, en efecto, un equipo internacional de investigadores ha obtenido un total de 1039 torbellinos similares a tornados que, en conjunto, revelan la forma en que el polvo se eleva en el aire y se mueve de un lugar a otro por la superficie marciana.«Los remolinos de polvo hacen visible el viento que normalmente es invisible -explica Valentin Bickel, de la Universidad de Berna y director de un estudio recién publicado en ‘Science Advances ‘- . Al medir su velocidad y dirección, hemos comenzado a mapear el viento en toda la superficie de Marte. Algo que antes era imposible porque no teníamos suficientes datos para hacer este tipo de mediciones a escala global». Los datos obtenidos han sido recopilados en un catálogo público, que será de la máxima utilidad a la hora de planificar futuras misiones al planeta.Noticia Relacionada estandar No Estas son las bacterias que nos acompañarán a Marte José Manuel Nieves La clave de nuestra supervivencia en Marte no reside solo en la ingeniería aeroespacial, ni en llevar humanos allí, sino en nuestra capacidad para que otros microorganismos vitales nos acompañen en el viajeVelocidades de 160 km/hLos autores del nuevo estudio han mostrado que tanto los remolinos de polvo como los vientos que los causan pueden alcanzar velocidades de hasta 160 km/h, mucho más altas de lo que se había supuesto hasta ahora. El dato, en efecto, pulveriza las mediciones anteriores realizadas in situ por los rovers, que rara vez han detectado vientos superiores a 50 km/h y que solo en casos excepcionales (como durante las tormentas de polvo) llegaron a ver picos de 100 km/h. Los modelos climáticos actuales, basados en esos datos imperfectos, también habían subestimado la intensidad de las corrientes atmosféricas marcianas. «Gracias al uso de algoritmos de aprendizaje profundo de última generación -afirma Bickel- pudimos identificar remolinos de polvo en más de 50.000 imágenes de satélite». Todas ellas procedentes de los instrumentos de Mars Express y ExoMars. «Por lo tanto, -puntualiza el investigador- nuestro estudio se basa exclusivamente en datos de la exploración europea de Marte».Midiendo la velocidadEl siguiente paso fue examinar las imágenes estéreo de alrededor de 300 de los remolinos de polvo identificados para medir su velocidad y dirección de movimiento. Nicolas Thomas, coautor del estudio y responsable del desarrollo del sistema de cámara CaSSIS de la misión ExoMars explica que «las imágenes estéreo son fotografías del mismo punto en la superficie de Marte, pero tomadas con unos segundos de diferencia. Por lo tanto, se pueden usar para medir el movimiento de los remolinos de polvo». A lo cual Bickel añade que «si juntas las imágenes estéreo en una secuencia, puedes observar cómo se mueven los remolinos a través de la superficie».Los resultados, como se ha dicho, muestran que tanto los remolinos como los vientos de Marte pueden alcanzar velocidades de hasta 44 m/s, es decir, alrededor de 160 km/h, en todo el planeta, mucho más altas de lo que se suponía. Y eso es algo que influye drásticamente en el ciclo del polvo en el Planeta Rojo. En palabras de Bickel. «es muy probable que estos fuertes vientos lleven una cantidad considerable de polvo a la atmósfera marciana, mucho más de lo que creíamos. Nuestros datos muestran dónde y cuándo los vientos en Marte parecen ser lo suficientemente fuertes como para levantar polvo de la superficie. Esta es la primera vez que tales hallazgos están disponibles a escala mundial para un período de alrededor de dos décadas».El mapa muestra remolinos de polvo activos durante la primavera y el verano locales en los hemisferios norte y sur de Marte. Los puntos de colores indican 1039 remolinos de polvo para los que solo tenemos información de ubicación, y las flechas indican 373 remolinos de polvo para los que también hay información sobre la velocidad y la dirección del movimiento. Los cuadrados blancos muestran las ubicaciones de los distintos rovers y módulos de aterrizaje ExoMars TGO data: ESA/TGO/CaSSIS; Mars Express data: ESA/DLR/FU Berlin; Background: NASA Viking colour mosaicLa importancia del polvo marcianoEl polvo marciano en suspensión no es un mero estorbo para rovers y satélites, sino un agente climático fundamental para el planeta. Al flotar en su delgada atmósfera, en efecto, el polvo actúa de dos maneras opuestas pero igualmente importantes: durante el día, protege la superficie de la radiación solar, enfriando las temperaturas, mientras que por la noche, actúa como una manta térmica, manteniendo el calor.Pero su papel más dramático es su influencia en el agua. De hecho, las partículas de polvo sirven como núcleos de condensación para la formación de nubes. Lo más preocupante para el destino del agua marciana es que las grandes tormentas de polvo, impulsadas por estos vientos de alta velocidad, son capaces de forzar el vapor de agua a ascender a las capas altas de la atmósfera, donde la radiación ultravioleta del Sol las descompone, permitiendo que el hidrógeno escape irreversiblemente al espacio. Por eso, si queremos entender dónde se fue el agua de Marte, debemos entender la intensidad de sus vientos. Ayuda para las próximas misionesAdemás de su importancia científica, los resultados obtenidos también son particularmente importantes para las futuras misiones a Marte. «Una mejor comprensión de las condiciones del viento en Marte -explica Daniela Tirsch, del Instituto de Investigación Espacial del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y coautora del estudio- es crucial para la planificación y ejecución de futuras misiones de aterrizaje. Con la ayuda de los nuevos hallazgos sobre la dinámica del viento, podemos modelar la atmósfera marciana y los procesos superficiales asociados con mucha más precisión«. Lo cual permitirá, entre otras cosas, refinar los modelos de aterrizaje, minimizando los riesgos para las naves y los paracaídas, o diseñar rovers más resistentes, equipándolos con sistemas de autolimpieza más eficaces. Recordemos, por ejemplo, el mítico rover de la NASA Opportunity, que además de tener la capacidad de ‘barrer’ periódicamente el polvo acumulado en sus paneles, se veía favorecido, de vez en cuando, por un oportuno remolino de polvo que pasaba sobre él y soplaba las partículas, dando nueva vida al vehículo robótico. Este efecto, conocido como ‘eventos de limpieza’, supone toda una bendición inesperada que permitió extender la vida útil del rover durante años. El estudio también desveló los hábitos de estos torbellinos: son más comunes durante el día, con un pico entre las 11:00 y las 14:00 hora solar local, y durante las estaciones de primavera y verano en cada hemisferio. Un comportamiento sorprendentemente similar al de sus homólogos terrestres en zonas secas y polvorientas. «A largo plazo -concluye Bickel- nuestra investigación debería ayudar a que la planificación de las misiones a Marte sea más eficiente».  

Debido a su tenue atmósfera, cuya densidad es apenas un 1% de la terrestre, siempre se había pensado que los vientos en Marte no iban más allá de una suave brisa. Pero no es así. Y lo cierto es que fuertes vientos, a veces con … la fuerza de huracanes, azotan el planeta rojo, alimentan monstruosas tormentas de polvo y, a menudo, provocan remolinos, columnas giratorias de polvo y aire que se mueven por toda la superficie.

En las imágenes que envían continuamente los satélites, los vientos son invisibles, pero los remolinos no. Los científicos, de hecho, disponen de más de 20 años de imágenes de estos ‘dust devils’, diablos de polvo, y eso contando solo las obtenidas por las misiones europeas Mars Express y ExoMars. De estos dos satélites, en efecto, un equipo internacional de investigadores ha obtenido un total de 1039 torbellinos similares a tornados que, en conjunto, revelan la forma en que el polvo se eleva en el aire y se mueve de un lugar a otro por la superficie marciana.

«Los remolinos de polvo hacen visible el viento que normalmente es invisible -explica Valentin Bickel, de la Universidad de Berna y director de un estudio recién publicado en ‘Science Advances‘- . Al medir su velocidad y dirección, hemos comenzado a mapear el viento en toda la superficie de Marte. Algo que antes era imposible porque no teníamos suficientes datos para hacer este tipo de mediciones a escala global». Los datos obtenidos han sido recopilados en un catálogo público, que será de la máxima utilidad a la hora de planificar futuras misiones al planeta.

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