Marte se ilumina durante una tormenta solar extrema

Los científicos que estudian Marte han estado a la expectativa de tormentas solares de proporciones épicas en ese planeta desde que el Sol entró en un período de máxima actividad, denominado máximo solar, a principios de 2024. Durante el mes de mayo de ese año, los vehículos exploradores y orbitadores de la NASA en Marte ofrecieron a los investigadores asientos de primera fila en una serie de erupciones solares y eyecciones de masa coronal que han llegado a Marte y, en algunos casos, incluso han producido auroras marcianas.

Esta superabundancia científica ha ofrecido una oportunidad sin precedentes para estudiar cómo se desarrollan eventos como este en el espacio profundo, así como cuánta exposición a la radiación podrían encontrar los primeros astronautas que lleguen a Marte.

El evento más importante ocurrió el 20 de mayo, con una erupción solar que más tarde se estimaría en una categoría X12 —las erupciones solares de clase X son las más fuertes entre los diferentes tipos—, según los datos de la nave espacial Solar Orbiter, una misión conjunta entre la ESA (Agencia Espacial Europea) y la NASA. La erupción lanzó rayos X y rayos gamma hacia el planeta rojo, mientras que una posterior eyección de masa coronal arrojó partículas con carga eléctrica. Desplazándose a la velocidad de la luz, los rayos X y los rayos gamma provenientes de la erupción llegaron primero, mientras que las partículas cargadas les siguieron poco después, llegando a Marte solo varias decenas de minutos más tarde.

El desarrollo de las condiciones meteorológicas en el espacio fue seguido de cerca por los analistas de la Oficina de Análisis de Meteorología Espacial del programa De la Luna a Marte en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Estas condiciones indicaron la posibilidad de que llegaran partículas con carga eléctrica después de la eyección de masa coronal.

Si en ese momento hubiera astronautas de pie junto al rover Curiosity de la NASA, habrían recibido una dosis de radiación de 8.100 micrograys, equivalente a 30 radiografías de tórax. Aunque no fuera mortal, ha sido la mayor sobrecarga medida por el Detector de Evaluación de Radiación (RAD, por sus siglas en inglés) de Curiosity desde que este rover aterrizara en Marte hace 12 años.

Los datos de RAD ayudarán a los científicos a prepararse para el nivel más alto de exposición a la radiación que encontrarían los astronautas, quienes podrían protegerse escudándose con el paisaje marciano.

“Los acantilados o los túneles de lava le ofrecerían a un astronauta protección adicional contra un evento de este tipo. En la órbita de Marte, o en el espacio profundo, el índice de la dosis de radiación sería significativamente mayor”, dijo el investigador principal de RAD, Don Hassler, de la División de Ciencia y Exploración del Sistema Solar del Instituto de Investigaciones del Sudoeste en Boulder, Colorado. “No me sorprendería si esta región activa del Sol continúa haciendo erupción, lo que significa que habrá aún más tormentas solares en las próximas semanas, tanto en la Tierra como en Marte”.

Durante el episodio del 20 de mayo, tal cantidad energía de la tormenta chocó con la superficie que las imágenes en blanco y negro de las cámaras de navegación de Curiosity registraron un “baile de nieve”, esto es, las rayas y las manchas blancas producidas por las partículas cargadas que chocaban contra las cámaras.

Del mismo modo, la cámara principal de Mars Odyssey de la NASA, que este orbitador lanzado en 2001 utiliza para orientarse, quedó saturada con la energía de las partículas solares, apagándose momentáneamente. (Odyssey tiene otras formas de orientarse y recuperó la cámara en una hora). Incluso con la breve interrupción de su cámara principal, el orbitador utilizó su detector de neutrones de alta energía para recopilar datos vitales sobre los rayos X, los rayos gamma y las partículas con carga.

Este no fue el primer encontronazo de Odyssey con una erupción solar: en 2003, las partículas provenientes de una erupción solar, que más tarde se estimó que alcanzaba una categoría de X45, quemaron el detector de radiación de Odyssey, el cual fue diseñado para medir tales eventos.

Muy por encima de Curiosity, el orbitador Atmósfera de Marte y Evolución de Materiales Volátiles (MAVEN, por sus siglas en inglés) de la NASA captó otro efecto de la actividad solar reciente: resplandecientes auroras sobre este planeta. La forma en que ocurren estas auroras es diferente a la que se observa en la Tierra.

Nuestro planeta natal está protegido de las partículas con carga eléctrica por un fuerte campo magnético, que normalmente limita las auroras a las regiones cercanas a los polos. (El máximo solar es la causa de las recientes auroras observadas en latitudes tan al sur como el estado de Alabama). En su pasado antiguo, Marte perdió el campo magnético que se generaba en su interior, por lo que no tiene protección contra el aluvión de partículas energéticas. Cuando las partículas con carga chocan contra la atmósfera marciana, se producen auroras que cubren todo el planeta.

Durante los eventos solares, el Sol libera una amplia gama de partículas energéticas. Solo las más energéticas alcanzan la superficie para que RAD pueda medirlas. Las partículas ligeramente menos energéticas, aquellas que producen las auroras, son detectadas por el instrumento de Partículas Energéticas Solares de MAVEN.

Los científicos pueden utilizar los datos de ese instrumento para reconstruir la cronología de cada minuto mientras las partículas solares pasaban a toda velocidad, y desentrañar meticulosamente cómo evolucionó este fenómeno.

“Este ha sido el evento de partículas energéticas solares más grande que MAVEN haya observado”, dijo la jefa de meteorología espacial de MAVEN, Christina Lee, del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California en Berkeley. “Han ocurrido varios eventos solares en las últimas semanas, por lo que hemos estado viendo una oleada tras otra de partículas que chocan contra Marte”.

Los datos provenientes de esta astronave de la NASA no solo ayudarán a futuras misiones planetarias al planeta rojo. También contribuyen con una gran cantidad de información recopilada por otras misiones de heliofísica de la agencia, incluyendo la misión Voyager, la sonda solar Parker y la venidera misión Exploradores de Escape y Dinámica y Aceleración de Plasma (ESCAPADE, por sus siglas en inglés).

Los pequeños satélites gemelos de ESCAPADE orbitarán Marte y observarán la meteorología espacial desde una doble perspectiva única, que será más detallada de lo que la sonda MAVEN puede medir actualmente por sí sola.

Curiosity fue construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés), el cual es administrado por Caltech en Pasadena, California. JPL dirige esta misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington.

El investigador principal de MAVEN trabaja en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Colorado en Boulder. LASP también es responsable de gestionar las operaciones científicas, la divulgación pública y las comunicaciones. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra la misión MAVEN. Lockheed Martin Space construyó el vehículo espacial y es responsable de las operaciones de la misión. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California proporciona asistencia con la navegación y la Red del Espacio Profundo. El equipo de MAVEN se prepara para celebrar el décimo aniversario de la llegada de esta nave espacial a Marte, en septiembre de 2024.

Para obtener más información sobre estas misiones, visita los sitios web (en inglés):

http://mars.nasa.gov/msl

http://mars.nasa.gov/maven

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