Resuelto el misterio del casquete polar marciano

La excentricidad del casquete polar meridional de Marte ha sido explicada gracias a la Mars Express.

Los científicos son ya capaces de explicar por qué el casquete polar meridional marciano está desplazado, gracias a los datos de la nave de la ESA Mars Express —y la culpa la tiene el sistema climático marciano—. Y también lo es el mayor cráter de impacto en Marte —a pesar de que no está en las cercanías del polo sur—.

El casquete polar residual

Como la Tierra, Marte tiene casquetes polares helados, pero a diferencia de la Tierra, estos casquetes están compuestos por dióxido de carbono y agua helados. Durante el verano en el hemisferio sur, la mayor parte de este hielo sublima, un proceso en el que el hielo se transforma directamente en gas, dejando lo que se llama un casquete polar residual. El problema es que mientras el casquete de invierno es simétrico respecto al polo sur, el casquete residual tiene un desplazamiento de unos tres o cuatro grados.

Este desplazamiento, que ha intrigado a los científicos planetarios durante años, fue resuelto por los científicos en 2005 pero ahora, gracias a la Mars Express de la ESA, hay disponible nueva información para explicarlo.

Marco Giuranna del Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), en Roma, Italia, y sus colegas, han usado el Espectrómetro de Fourier Planetario (PFS) a bordo de la Mars Express para medir la temperatura de la atmósfera marciana desde el suelo hasta una altitud de 50 kilómetros sobre la región polar sur.

El equipo ha usado perfiles para mapear la forma en que la atmósfera cambia en temperatura y otras características durante más de medio año marciano. Monitorizaron la forma en que el dióxido de carbono se solidifica para formar el casquete polar cuando el otoño se convierte en invierno. "No es un proceso sencillo. Encontramos que dos diferentes sistemas climáticos regionales se desarrollan desde mediados de otoño hasta el invierno" —dice Giuranna—.

Mars Express

Estos sistemas climáticos se derivan de los fuertes vientos hacia el este que caracterizan la circulación atmosférica en latitudes medias. Soplan directamente hacia la cuenca de Hellas, la mayor estructura de impacto en Marte, con un diámetro de 2.300 kilómetros y una profundidad de 7 kilómetros. La profundidad del cráter y el empinado ascenso de sus muros desvía los vientos y crea lo que en la Tierra llamamos ondas de Rossby.

Estas ondas redirigen los vientos de altura en Marte y fuerzan al sistema atmosférico hacia el polo sur. En el hemisferio occidental de Marte esto crea un fuerte sistema de baja presión cerca del polo sur, y un sistema de alta presión en el hemisferio oriental, también cerca del polo sur.

Giuranna descubrió que la temperatura del sistema de baja presión se encuentra con frecuencia por debajo del punto de condensación del dióxido de carbono, así que el gas se condensa y cae del cielo en forma de nieve y se agrega en el suelo en forma de escarcha. En el sistema de altas presiones las condiciones para la creación de nieve nunca se dan, por lo que sólo se crea escarcha directamente sobre el suelo. Así pues, el casquete polar meridional se forma de acuerdo a dos mecanismos diferentes.

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Las áreas que tienen una extensa cobertura de nieve no se subliman durante el verano porque reflejan al espacio más luz solar que la superficie de escarcha. Los gránulos de escarcha tienden a ser más grandes que los de nieve y con superficies más rugosas. La textura irregular atrapa más luz solar, lo que produce la sublimación.

Así pues el área occidental del casquete polar meridional, hecha de nieve y escarcha, no sólo tiene una mayor cantidad de dióxido de carbono depositada sino que también se sublima más lentamente durante el verano, mientras que el área oriental, compuesta de escarcha, desaparece completamente. Esto explica por qué el casquete residual no está ubicado de forma simétrica respecto al polo sur.

"Esto ha sido una curiosidad sobre Marte durante muchos años", dice Giuranna. Gracias a la Mars Express los científicos planetarios entienden ahora una nueva faceta de este sorprendente y extraño mundo.

Crédito de la noticia: ESA

Fuente: Astroseti