La sonda MAVEN detecta corrientes eléctricas alrededor de Marte
Cinco años después de que la sonda espacial MAVEN de la NASA entrara en órbita alrededor de Marte, los datos de la misión han llevado a la creación de un mapa de los sistemas de corrientes eléctricas en la atmósfera marciana.
«Estas corrientes juegan un papel fundamental en la pérdida atmosférica que transformó a Marte de un mundo que podría haber sostenido la vida en un desierto inhóspito», dijo el físico experimental Robin Ramstad de la Universidad de Colorado, Boulder. «Actualmente estamos trabajando en el uso de las corrientes para determinar la cantidad precisa de energía que se extrae del viento solar y que impulsa el escape atmosférico». Ramstad es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en la revista Nature Astronomy.
La Tierra también tiene estos sistemas de corrientes eléctricas: podemos incluso verlos en forma de coloridos despliegues de luz en el cielo nocturno cerca de las regiones polares conocidos como auroras, o luces del norte y del sur. La aurora de la Tierra está fuertemente ligada a las corrientes, generadas por la interacción del campo magnético de la Tierra con el viento solar, que fluyen a lo largo de las líneas verticales del campo magnético hacia la atmósfera, concentrándose en las regiones polares. Sin embargo, estudiar el flujo de electricidad a miles de kilómetros por encima de nuestras cabezas solo cuenta parte de la historia sobre la situación en Marte. La diferencia radica en los respectivos campos magnéticos de los planetas, porque mientras que el magnetismo de la Tierra viene del interior, el de Marte no.
El magnetismo de la Tierra proviene de su núcleo, donde el hierro fundido, conductor de electricidad, fluye bajo la corteza. Su campo magnético es global, lo que significa que rodea a todo el planeta. Como Marte es un planeta terrestre rocoso como la Tierra, se podría asumir que el mismo tipo de paradigma magnético funciona allí también. Sin embargo, Marte no genera un campo magnético por sí mismo, fuera de zonas relativamente pequeñas de corteza magnetizada. Algo diferente de lo que observamos en la Tierra debe estar sucediendo en el Planeta Rojo.
El viento solar, compuesto en gran parte de electrones y protones cargados, sopla constantemente desde el Sol a alrededor de 1,6 millones de km por hora. Fluye alrededor e interactúa con los objetos de nuestro sistema solar. El viento solar también está magnetizado y este campo magnético no puede penetrar fácilmente en la atmósfera superior de planetas no magnetizados como Marte. En cambio, las corrientes que induce en la ionosfera del planeta causan un amontonamiento y fortalecimiento del campo magnético, creando la llamada magnetosfera inducida. Cómo el viento solar impulsa esta magnetosfera inducida en Marte no ha sido bien entendido hasta ahora.
A medida que los iones y electrones del viento solar chocan contra este fuerte campo magnético inducido cerca de Marte, se ven forzados a fluir separados debido a su carga eléctrica opuesta. Algunos iones fluyen en una dirección, algunos electrones en la otra, formando corrientes eléctricas que van desde el lado del día al lado de la noche del planeta. Al mismo tiempo, los rayos X solares y la radiación ultravioleta ionizan constantemente parte de la atmósfera superior de Marte, convirtiéndola en una combinación de electrones e iones cargados eléctricamente que pueden conducir electricidad.
«La atmósfera de Marte se comporta un poco como una esfera de metal que cierra un circuito eléctrico», dijo Ramstad. «Las corrientes fluyen en la atmósfera superior, con las capas de corriente más fuertes persistiendo a 120-200 kilómetros sobre la superficie del planeta». Tanto MAVEN como las misiones anteriores han visto antes indicios localizados de estas capas de corriente, pero nunca antes han sido capaces de cartografiar el circuito completo, desde su generación en el viento solar, hasta donde la energía eléctrica se deposita en la atmósfera superior.
Detectar directamente estas corrientes en el espacio es muy difícil. Afortunadamente, las corrientes distorsionan los campos magnéticos del viento solar, detectables por el sensible magnetómetro de MAVEN. El equipo usó a MAVEN para trazar la estructura del campo magnético promedio alrededor de Marte en tres dimensiones y calculó las corrientes directamente a partir de sus distorsiones de la estructura del campo magnético.
«Con una única y elegante operación, la fuerza y los caminos de las corrientes salen de este mapa del campo magnético», dijo Ramstad.
La pérdida atmosférica impulsada por el viento solar ha estado activa durante miles de millones de años y ha contribuido a la transformación de Marte de un planeta cálido y húmedo que podría haber albergado vida en un desierto frío global. MAVEN continúa explorando cómo funciona este proceso y cuánto de la atmósfera del planeta se ha perdido. (Fuente: NCYT Amazings)
