Marte: el cuarto planeta del Sistema Solar — características y exploración

Marte es un planeta terrestre y está hecho de roca. El suelo allí es rojo debido al óxido de hierro (óxido) en las rocas y el polvo. La atmósfera del planeta es muy fina. Está compuesta en su mayor parte por dióxido de carbono, con algo de argón y nitrógeno y pequeñas cantidades de otros gases, incluido el oxígeno. Las temperaturas en Marte son más frías que en la Tierra, porque está más alejado del Sol y tiene menos aire para mantener el calor. Hay hielo de agua y dióxido de carbono congelado en los polos norte y sur. Marte no tiene ahora agua líquida en la superficie, pero los signos de escorrentía en la superficie fueron probablemente causados por el agua.

El espesor medio de la corteza del planeta es de unos 50 km, con un espesor máximo de 125 km.

Marte tiene dos pequeñas lunas, llamadas Fobos y Deimos.

El origen de las lunas de Marte es desconocido y controvertido. Una teoría es que las lunas son asteroides capturados. Sin embargo, las órbitas casi circulares de las lunas y su baja inclinación respecto al ecuador marciano no concuerdan con la hipótesis de la captura.

Las estimaciones de la masa expulsada por un impacto del tamaño de Borealis varían. Las simulaciones sugieren que un cuerpo de un tamaño aproximado de 0,02 de la masa de Marte (~0,002 de la masa terrestre) puede producir un disco de escombros considerable en la órbita marciana. Gran parte del material se quedaría cerca de Marte. Hay otras grandes cuencas de impacto en Marte que también podrían haber expulsado suficientes escombros para formar las lunas.

Falta de campo magnético

Marte no tiene un campo magnético global. A pesar de ello, las observaciones muestran que partes de la corteza del planeta se han magnetizado. Esto sugiere que en el pasado se produjeron inversiones de polaridad. Este paleomagnetismo es similar a las bandas magnéticas que se encuentran en los fondos oceánicos de la Tierra. Una de las teorías es que estas bandas sugieren una actividad tectónica de placas en Marte hace cuatro mil millones de años, antes de que la dinamo planetaria dejara de funcionar y el campo magnético del planeta se desvaneciera.

Rotación

Un día marciano se llama sol, y es un poco más largo que un día terrestre. Marte gira en 24 horas y 37 minutos. Gira sobre un eje inclinado, al igual que la Tierra, por lo que tiene cuatro estaciones diferentes. De todos los planetas del Sistema Solar, las estaciones de Marte son las más parecidas a las de la Tierra, debido a su similar inclinación axial. La duración de las estaciones marcianas es casi el doble de la de la Tierra, ya que la mayor distancia de Marte al Sol hace que el año marciano dure casi dos años terrestres.

Las temperaturas de la superficie marciana varían desde mínimos de unos -143 °C (-225 °F) (en los casquetes polares de invierno) hasta máximos de hasta 35 °C (95 °F) (en el verano ecuatorial). La amplia gama de temperaturas se debe principalmente a la delgada atmósfera que no puede almacenar mucho calor solar. Además, el planeta está 1,52 veces más lejos del Sol que la Tierra, por lo que sólo recibe el 43% de la cantidad de luz solar.

Agua

Un informe de 2015 afirma que las vetas oscuras marcianas de la superficie fueron afectadas por el agua.

El agua líquida no puede existir en la superficie de Marte debido a su baja presión atmosférica (no hay suficiente aire para retenerla), excepto en las elevaciones más bajas durante breves períodos. Los dos casquetes polares parecen estar formados en gran parte por agua congelada. La cantidad de hielo del casquete polar sur, si se derritiera, sería suficiente para cubrir toda la superficie del planeta a 11 metros de profundidad. Un manto de permafrost se extiende desde el polo hasta latitudes de unos 60°.

Las pruebas geológicas recogidas por las misiones no tripuladas sugieren que Marte tuvo una vez mucha agua líquida en su superficie. En 2005, los datos del radar revelaron la presencia de grandes cantidades de hielo de agua en los polos y en las latitudes medias. El explorador de Marte Spirit tomó muestras de compuestos químicos que contienen moléculas de agua en marzo de 2007. El módulo de aterrizaje Phoenix encontró hielo de agua en el suelo marciano poco profundo en julio de 2008. Las formas del terreno observadas en Marte sugieren claramente que en algún momento existió agua líquida en la superficie del planeta. Enormes áreas de suelo han sido raspadas y erosionadas.

Casquetes polares

Marte tiene dos casquetes polares permanentes. Durante el invierno, los polos permanecen en una oscuridad continua, lo que enfría la superficie y provoca la deposición del 25-30% de la atmósfera en placas de hielo de CO₂ (hielo seco). Cuando los polos vuelven a estar expuestos a la luz solar, el CO₂ congelado se sublima (se convierte en vapor), creando enormes vientos que barren los polos a una velocidad de hasta 400 km/h. Cada temporada esto mueve grandes cantidades de polvo y vapor de agua, dando lugar a heladas similares a las de la Tierra y a grandes nubes cirros y tormentas de polvo. Las nubes de agua-hielo fueron fotografiadas por el rover Opportunity en 2004.

Los casquetes polares de ambos polos están formados principalmente por hielo de agua.

Atmósfera

Marte tiene una atmósfera muy fina, sin apenas oxígeno (es sobre todo dióxido de carbono). Dado que existe una atmósfera, por muy fina que sea, el cielo cambia de color cuando el sol sale y se pone. El polvo de la atmósfera marciana hace que los atardeceres marcianos sean algo azules. La atmósfera marciana es demasiado fina para proteger a Marte de los meteoritos, lo que es en parte la razón por la que Marte tiene tantos cráteres.

Cráteres de meteoritos

Tras la formación de los planetas, todos experimentaron el "bombardeo pesado tardío". Cerca del 60% de la superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa época. Gran parte de la superficie restante se encuentra probablemente sobre las inmensas cuencas de impacto causadas por esos eventos. Existen pruebas de una enorme cuenca de impacto en el hemisferio norte de Marte, que abarca 10.600 por 8.500 km, es decir, aproximadamente cuatro veces más grande que la mayor cuenca de impacto conocida hasta ahora. Esto sugiere que Marte fue golpeado por un cuerpo del tamaño de Plutón hace unos cuatro mil millones de años. Se cree que este acontecimiento es la causa de la diferencia entre los hemisferios marcianos. Creó la suave cuenca Borealis que cubre el 40% del planeta.

Algunos meteoritos golpearon Marte con tanta fuerza que algunos trozos salieron volando hacia el espacio, ¡incluso hacia la Tierra! A veces se encuentran rocas en la Tierra que tienen sustancias químicas exactamente iguales a las de las rocas marcianas. Estas rocas también parecen haber caído muy rápidamente a través de la atmósfera, por lo que es razonable pensar que proceden de Marte.

Últimos éxitos

La nave espacial Insight detectó las ondas sísmicas producidas por los mayores impactos de meteoritos jamás vistos en Marte.

Geografía

En Marte se encuentra la montaña más alta conocida del Sistema Solar, el Monte Olimpo. El Monte Olimpo tiene una altura de unas 17 millas (o 27 kilómetros). Es más de tres veces la altura de la montaña más alta de la Tierra, el Monte Everest. También alberga el Valles Marineris, el tercer sistema de grietas (cañón) más grande del Sistema Solar, con 4.000 km de longitud.

Nuestros registros de observación y registro de Marte comienzan con los antiguos astrónomos egipcios en el segundo milenio antes de Cristo.

Los astrónomos babilónicos realizaron observaciones detalladas de la ubicación de Marte y desarrollaron métodos que utilizaban las matemáticas para predecir la posición futura del planeta. Los antiguos filósofos y astrónomos griegos desarrollaron un modelo del sistema solar con la Tierra en el centro ("geocéntrico"), en lugar del sol. Utilizaron este modelo para explicar los movimientos del planeta. Los astrónomos védicos e islámicos estimaron el tamaño de Marte y su distancia a la Tierra. Los astrónomos chinos realizaron un trabajo similar.

En el siglo XVI, Nicolás Copérnico propuso un modelo para el Sistema Solar en el que los planetas siguen órbitas circulares alrededor del Sol. Este modelo "heliocéntrico" fue el inicio de la astronomía moderna. Fue revisado por Johannes Kepler, que dio una órbita elíptica para Marte que se ajustaba mejor a los datos de nuestras observaciones.

Las primeras observaciones de Marte con telescopio fueron realizadas por Galileo Galilei en 1610. En el transcurso de un siglo, los astrónomos descubrieron distintas características de albedo (cambios de brillo) en el planeta, como la mancha oscura y los casquetes polares. Pudieron averiguar el día del planeta (período de rotación) y la inclinación axial.

Los mejores telescopios desarrollados a principios del siglo XIX permitieron cartografiar con detalle las características permanentes del albedo marciano. El primer mapa tosco de Marte se publicó en 1840, seguido de mapas mejores a partir de 1877. Los astrónomos pensaron erróneamente que habían detectado la marca espectroscópica del agua en la atmósfera marciana, y la idea de la vida en Marte se hizo popular entre el público.

Desde la década de 1870 se han observado nubes amarillas en Marte, que eran arena o polvo arrastrado por el viento. Durante la década de 1920, se midió el rango de temperatura de la superficie marciana; oscilaba entre -85 y 7^o C. Se descubrió que la atmósfera planetaria era árida, con sólo trazas de oxígeno y agua. En 1947, Gerard Kuiper demostró que la delgada atmósfera marciana contenía gran cantidad de dióxido de carbono; aproximadamente el doble de la cantidad encontrada en la atmósfera terrestre. La Unión Astronómica Internacional estableció en 1960 la primera denominación estándar de las características de la superficie de Marte.

Desde la década de 1960, se han enviado múltiples naves espaciales robóticas y rovers para explorar Marte desde la órbita y la superficie. El planeta ha permanecido bajo observación mediante instrumentos terrestres y espaciales en una amplia gama del espectro electromagnético (luz visible, infrarrojos y otros). El descubrimiento en la Tierra de meteoritos procedentes de Marte ha permitido examinar en laboratorio las condiciones químicas del planeta.

Los "canales" marcianos

Durante la oposición de 1877, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli utilizó en Milán un telescopio de 22 cm (8,7 pulgadas) para ayudar a elaborar el primer mapa detallado de Marte. Lo que llamó la atención de la gente fue que los mapas tenían unas características que él llamó canali. Más tarde se demostró que eran una ilusión óptica (no real). Estos canali eran supuestas líneas rectas largas en la superficie de Marte a las que dio nombres de ríos famosos de la Tierra. Su término canali se tradujo popularmente de forma errónea en inglés como canals, y se pensó que estaban hechos por seres inteligentes.

Otros astrónomos pensaron que también podían ver los canales, especialmente el astrónomo estadounidense Percival Lowell, que dibujó mapas de una red artificial de canales en Marte.

Aunque estos resultados fueron ampliamente aceptados, fueron contestados. El astrónomo griego Eugène M. Antoniadi y el naturalista inglés Alfred Russel Wallace se mostraron contrarios a la idea; Wallace fue muy franco. A medida que se utilizaron telescopios más grandes y mejores, se observaron menos canali largos y rectos. Durante una observación realizada en 1909 por Flammarion con un telescopio de 84 cm (33 pulgadas), se observaron patrones irregulares, pero no se vio ningún canali.

Dado que Marte es uno de los planetas más cercanos a la Tierra en el Sistema Solar, muchos se han preguntado si hay algún tipo de vida en Marte. Hoy sabemos que el tipo de vida, si la hay, sería algún organismo simple de tipo bacteriano.

Meteoritos

La NASA mantiene un catálogo de 34 meteoritos de Marte, es decir, meteoritos que proceden originalmente de Marte. Estos bienes son muy valiosos ya que son las únicas muestras físicas disponibles de Marte.

Los estudios realizados en el Centro Espacial Johnson de la NASA muestran que al menos tres de los meteoritos contienen posibles pruebas de vida pasada en Marte, en forma de estructuras microscópicas que se asemejan a bacterias fosilizadas (las llamadas biomorfas). Aunque las pruebas científicas recogidas son fiables y las rocas están correctamente descritas, no está claro qué hizo que las rocas tuvieran ese aspecto. Hasta la fecha, los científicos siguen tratando de ponerse de acuerdo sobre si se trata realmente de una prueba de vida simple en Marte.

En las últimas décadas, los científicos se han puesto de acuerdo en que cuando se utilizan meteoritos de otros planetas encontrados en la Tierra (o rocas traídas a la Tierra), se necesitan varias cosas para estar seguros de la existencia de vida. Esas cosas incluyen:

1. ¿La roca procede del momento y el lugar adecuados del planeta para que exista la vida?
2. ¿Contiene la muestra evidencias de células bacterianas (muestra fósiles de algún tipo, aunque sean muy diminutos)?
3. ¿Hay alguna evidencia de biominerales? (minerales generalmente causados por seres vivos)
4. ¿Existe alguna evidencia de isótopos típicos de la vida?
5. ¿Los rasgos forman parte del meteorito y no son una contaminación de la Tierra?

Para que la gente se ponga de acuerdo sobre la vida pasada en una muestra geológica, deben cumplirse la mayoría o todas estas cosas. Esto no ha ocurrido todavía, pero las investigaciones siguen en marcha. Se están realizando reexámenes de los biomorfos encontrados en los tres meteoritos marcianos.

La importancia del agua

El agua líquida es necesaria para la vida y el metabolismo, por lo que si el agua estuvo presente en Marte, las posibilidades de que la vida evolucione son mayores. Los orbitadores Viking encontraron pruebas de posibles valles fluviales en muchas zonas, de erosión y, en el hemisferio sur, de arroyos ramificados. Desde entonces, los rovers y orbitadores también han mirado de cerca y finalmente han demostrado que hubo agua en la superficie en algún momento, y que aún se encuentra en forma de hielo en los casquetes polares y en el subsuelo.

Hoy

Hasta ahora, los científicos no han encontrado vida en Marte, ni viva ni extinguida. Varias sondas espaciales han ido a Marte para estudiarlo. Algunas han orbitado (rodeado) el planeta y otras han aterrizado en él. Hay fotos de la superficie de Marte que fueron enviadas a la Tierra por las sondas. Algunas personas están interesadas en enviar astronautas a visitar Marte. Podrían hacer una búsqueda mejor, pero llevar a los astronautas hasta allí sería difícil y caro. Los astronautas estarían en el espacio durante muchos años, y podría ser muy peligroso debido a la radiación del sol. Hasta ahora sólo hemos enviado sondas no tripuladas.

La sonda más reciente que ha llegado al planeta es el Laboratorio Científico de Marte. Aterrizó en Aeolis Palus, en el cráter Gale de Marte, el 6 de agosto de 2012. Llevó consigo un explorador móvil llamado "Curiosity". Es la sonda espacial más avanzada de la historia. Curiosity ha desenterrado suelo marciano y lo ha estudiado en su laboratorio. Ha encontrado moléculas de azufre, cloro y agua.

La cultura popular

Se escribieron algunas historias famosas sobre esta idea. Los escritores utilizaron el nombre de "marcianos" para designar a los seres inteligentes de Marte. En 1898, H. G. Wells escribió La guerra de los mundos, una famosa novela sobre marcianos que atacan la Tierra. En 1938, Orson Welles emitió una versión radiofónica de esta historia en Estados Unidos, y mucha gente pensó que estaba ocurriendo de verdad y tuvo mucho miedo. A partir de 1912, Edgar Rice Burroughs escribió varias novelas sobre aventuras en Marte.