22 de septiembre de 2008

Resuelto el misterio del casquete polar de Marte

Imagen: ESA/ F. Altieri (IFSI-INAF) & OMEGA team

Los científicos pueden ahora explicar mejor por qué la capa de hielo residual en el polo Sur de Marte está desplazada, gracias a los datos de la nave de la Agencia Espacial Europea (ESA) Mars Express. La culpa la tienen el clima marciano y el mayor cráter de impacto de Marte, aunque esta estructura ni siquiera está cerca del polo Sur.

Como la Tierra, Marte tiene casquetes polares. Pero, al contrario de la Tierra, su hielo no es de agua sino de dióxido de carbono. Durante el verano, en el hemisferio Sur de Marte, gran parte de la capa de hielo se sublima, un proceso en el que el hielo se vuelve gas y deja tras de sí lo que se conoce como casquete polar residual. El problema es que mientras el casquete de invierno es simétrico respecto al polo Sur, el residual está desplazado unos tres o cuatro grados.

Este fenómeno llevaba años intrigando a los científicos planetarios, hasta que fue explicado, en 2005. Ahora, gracias a Mars Express, hay más información para explicar el desplazamiento.

Marco Giuranna, del Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), en Roma (Italia) y sus colegas, han usado el instrumento PFS (Planetary Fourier Spectrometer) a bordo de Mars Express para medir la temperatura de la atmósfera marciana, desde la superficie hasta una altura de 50 km sobre la región del polo Sur.

El equipo usó los perfiles para caracterizar los cambios de temperatura y otros parámetros atmosféricos durante más de medio año marciano. Los investigadores observaron cómo se va acumulando el dióxido de carbono en el casquete polar Sur a medida que el otoño marciano pasa a ser invierno. "No es un proceso que se comprenda inmediatamente. Nos dimos cuenta de que desde mediados del otoño, y a lo largo del invierno, se desarrollan dos sistemas regionales de clima", dice Giuranna.

Estos sistemas de clima derivan de los fuertes vientos con dirección Este que caracterizan la circulación de la atmósfera marciana a latitudes medias. Estos vientos soplan directamente en la cuenca Hellas, el mayor cráter de impacto de Marte, de 23.000 kilómetros de diámetro y siete de profundidad. Lo profundo del cráter y la pronunciada pendiente de sus paredes desvían el viento, y crean lo que en la Tierra se conoce como ondas de Rossby.

Estas ondas cambian la dirección de los vientos altos de Marte y empujan al sistema climático hacia el polo Sur. En el hemisferio Oeste de Marte esto crea un fuerte sistema de bajas presiones, cerca del polo Sur, y un sistema de altas presiones en el hemisferio Este, de nuevo cerca del polo Sur.

Giuranna descubrió que la temperatura del sistema de baja presión a menudo está por debajo del punto de condensación del dióxido de carbono, así que el gas se condensa y cae desde el cielo como si fuera nieve y se acumula en el suelo formando una capa helada. En el sistema de alta presión, en cambio, las condiciones nunca son las apropiadas para la nieve y por tanto sólo se forma la capa helada. Es decir, que el casquete polar Sur se construye mediante dos mecanismos diferentes.

Las áreas con una extensa cubierta de nieve no se subliman en verano, porque reflejan -y devuelven, al espacio, más luz solar que la capa helada de la superficie. Los granos helados tienden a ser mayores que los granos de nieve y tienen superficies más rugosas. Su textura rugosa captura más luz, lo que conduce a la sublimación.

Así que el área Oeste del casquete polar Sur, hecha de nieve y hielo, no sólo tiene una mayor cantidad de dióxido de carbono durante el verano sino que se sublima más lentamente, mientras que el área Este, hecha sólo de hielo, desaparece completamente. Esto explica por qué el casquete residual no se dispone de forma simétrica en torno al polo Sur.

"Esto ha constituido una curiosidad de Marte durante años", dice Giuranna. Gracias a Mars Express los científicos planetarios entienden ahora un nuevo aspecto de este sorprendente y extraño mundo.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.esa.int/