Encuentran una línea verde de oxígeno en la atmósfera de Marte

La misión de la ESA ExoMars ha capturado las imágenes de un resplandor verdoso de oxígeno en la atmósfera del planeta rojo. Se trata de la primera vez que se observa este fenómeno en un planeta distinto de la Tierra.

Resplandor verde en la atmósfera marciana. Representación artística

Resplandor verde en la atmósfera marciana. Representación artística

Foto: ESA / ExoMars

Brillos verdes en la atmósfera de Marte. Representación artística

En la Tierra, el oxígeno resplandece durante las auroras polares cuando los electrones cargados procedentes del espacio interplanetario chocan con la alta atmósfera de nuestro planeta. Es precisamente la interacción con este gas la que confiere a las auroras polares su característica tonalidad verdosa.

No obstante, la aurora no deja de ser más que una de múltiples formas en que brillan las atmósferas planetarias. En el caso de la Tierra como en el de nuestro vecino, Marte, podemos observar un brillo constante, tanto durante el día como la noche, motivado por la interacción de la radiación solar con los átomos y moléculas de la atmósfera. Ahora bien, sendos resplandores, nocturnos y diurnos, responden a mecanismos distintos: los primeros se producen cuando los átomos de moléculas previamente descompuestas se unen para formar moléculas nuevas, mientras que los diurnos surgen cuando la luz del Sol excita- o carga de energía- los electrones de átomos y moléculas de nitrógeno y oxígeno principalmente.

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Tal y como muestran las numerosas y espectaculares imágenes tomadas a bordo de la Estación Espacial Internacional -ISS- en la Tierra este resplandor nocturno verde es muy tenue. Esta debilidad puede ser un problema cuando se busca alrededor de otros planetas, ya que el brillo de su superficie puede taparlo. De hecho, no ha sido hasta ahora que gracias al Satélite para el estudio de Gases Traza -TGO- de la misión ExoMars, que los científicos han podido observar dicho fenómeno en el Planeta Rojo. El artículo que recoge los detalles se publica esta semana en la revista Nature Astronomy bajo el título “Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations”

“Una de las emisiones atmosféricas más brillantes vistas en la Tierra se debe al resplandor nocturno. Más concretamente a los átomos de oxígeno con una longitud de onda de luz que nunca se ha visto en otros planetas", apunta Jean-Claude Gérard, de la Universidad de Lieja, en Bélgica, y autor principal del nuevo estudio. "No obstante, hace unos 40 años que se predijo la existencia de esta misma emisión en Marte. Ahora, gracias al TGO, la hemos encontrado”.

"Hace unos 40 años que se predijo la existencia de esta misma emisión en Marte. Ahora, la hemos encontrado"

El estudio del resplandor de las atmósferas planetarias puede ofrecer mucha información sobre la composición y la dinámica de una atmósfera, y revelar cómo se deposita en estas la energía de la luz y del viento solar, es decir la corriente de partículas cargadas procedente de nuestra estrella.

Para entender mejor este brillo verdoso en Marte y compararlo con lo que se ve alrededor de nuestro propio planeta, Gérard y sus colaboradores se propusieron ahondar en su formación. “Modelamos la emisión y descubrimos que se produce sobre todo cuando el dióxido de carbono se descompone en monóxido de carbono y oxígeno", explica el científico. "También comprobamos que los átomos de oxígeno resultantes brillan tanto en luz visible como ultravioleta”.

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Al mismo tiempo, al comparar estos dos tipos de emisiones hallaron que la emisión en el espectro visible era 16,5 veces más intensa que en el ultravioleta. “Las observaciones en Marte coinciden con los modelos teóricos anteriores, pero no con el resplandor en sí que hemos observado alrededor de la Tierra, donde la emisión visible es mucho más débil" continúa Gérard. "Esto sugiere que debemos aprender más sobre el comportamiento de los átomos de oxígeno, algo importantísimo para caracterizar las atmósferas planetarias y los fenómenos relacionados, como las auroras".

Resplandor atmosférico en la Tierra desde la ISS

Resplandor atmosférico en la Tierra desde la ISS

Foto: NASA

Al desentrañar la estructura y el comportamiento de esta capa brillante y verdosa de la atmósfera marciana, ahora los científicos pueden comenzar a desentrañar las incógnitas de las atmósferas planetarias a un rango de altitud en gran medida inexplorado hasta el momento. También a vigilar los cambios producidos a medida que varía la actividad solar mientras Marte y la Tierra se desplazan en su órbita alrededor del Sol.

Además "comprender las propiedades de la atmósfera marciana no solo tiene interés científico, también es fundamental para operar las misiones que enviaremos al Planeta Rojo. La densidad atmosférica, por ejemplo, afecta directamente a la resistencia experimentada por los satélites en órbita y por los paracaídas utilizados para posar sondas en la superficie marciana" destaca por su parte Håkan Svedhem, científico del proyecto TGO de la ESA.

“Este tipo de detección remota, junto con las mediciones in situ a mayores altitudes, nos ayudarán a predecir cómo la atmósfera marciana responderá a los cambios estacionales y a las variaciones en la actividad solar" continúa Svedhem, "algo especialmente importante para las próximas misiones, entre las que se incluye ExoMars 2022, que enviará un rover y una plataforma científica de superficie para explorar Marte", concluye.

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