Al analizar la extensa información recopilada por la sonda espacial MAVEN (Atmósfera de Marte y Evolución Volátil) de la NASA durante la última década, los científicos descubrieron un tipo de señal electromagnética común, comúnmente causada por rayos. Este hallazgo inusual representa la primera indicación directa de actividad eléctrica en Marte. El equipo publicó recientemente sus hallazgos en Science Advances, donde describe el evento y explica por qué es tan difícil detectar actividad similar a la de los rayos en Marte.
Ondas de silbato para la detección de rayos
Las ondas de silbato son señales de radio de baja frecuencia generadas por rayos, que crean un impulso que se propaga a través de la magnetosfera de un planeta, siguiendo las líneas del campo magnético. Las ondas de silbato se dispersan debido a la menor velocidad de las frecuencias más bajas a través del plasma de la ionosfera y la magnetosfera. Estas ondas son típicas de la Tierra, pero también se han observado en Júpiter, Saturno y Neptuno. Todos estos planetas poseen fuertes campos magnéticos y magnetosferas correspondientes, lo que facilita el movimiento de las ondas de silbato.
Marte, por otro lado, no posee un campo magnético global similar al de la Tierra. Esto se debe a que la actividad interna que causa estos campos magnéticos cesó en Marte hace miles de millones de años. Esto podría contribuir a que aún no se hayan observado descargas similares a rayos en la atmósfera marciana. Sin embargo, la actividad similar a los rayos en Marte no es imposible.
«Simulaciones y experimentos de laboratorio sugieren que es probable que se produzcan descargas eléctricas en las tormentas de polvo marcianas, similares a las observadas en erupciones volcánicas terrestres y remolinos de polvo. Durante las tormentas de polvo, los granos de polvo se cargan eléctricamente al colisionar», explican los autores del estudio.
El equipo continúa explicando que, al combinarse con ciertas condiciones atmosféricas, estas tormentas de polvo pueden generar descargas eléctricas. Esto se ha confirmado en experimentos de laboratorio. Y aunque no existe un campo magnético global, Marte sí posee campos magnéticos localizados en la corteza, dispersos por su superficie. Estos tienden a ser mucho más intensos en el hemisferio sur que en el norte. Por lo tanto, las ondas silbantes pueden potencialmente viajar a lo largo de estas líneas de campo cuando se generan a partir de la actividad similar a los rayos de las tormentas de polvo.
Una detección altamente improbable
De las más de 108.000 mediciones de MAVEN, el equipo detectó una única onda silbante dispersa en frecuencia en la ionosfera de Marte. La instantánea mostró un claro evento silbante, con una duración de 0,4 segundos y una frecuencia de hasta 110 Hz. El equipo realizó un modelo teórico que confirmó la plausibilidad de la propagación de la onda desde la superficie hasta la nave espacial. Y aunque el equipo señala que no puede determinar la ubicación exacta de la descarga ni si provino de una tormenta de polvo, afirma que los datos se asemejan mucho a los de las ondas silbantes generadas por rayos en la Tierra.
Dado que solo se ha detectado uno de estos eventos, es evidente que los eventos similares a rayos en Marte son difíciles de detectar. Para detectar incluso un solo evento, se requerían varias condiciones. Por ejemplo, el campo magnético localizado debía ser lo suficientemente intenso y vertical para ser detectado por el orbitador. También se requerían condiciones ionosféricas específicas. Además, la medición debía realizarse desde un lugar muy específico (la cara de Marte con condiciones nocturnas) en un momento específico (cuando el campo magnético estaba orientado verticalmente).
El equipo escribe: «Observamos que, si bien las condiciones ionosféricas de la cara nocturna estaban presentes en aproximadamente un tercio de las instantáneas de ondas analizadas, estas altas inclinaciones del campo magnético son extremadamente raras; menos del 1 % de las instantáneas de ondas investigadas (679 en total) se midieron en ubicaciones con estos altos valores, y solo 290 de ellas con una SZA > 100°.»
«Esto sugiere que, si bien en Marte pueden producirse procesos de descarga eléctrica similares a los de un rayo, las propiedades ionosféricas a menudo impiden la formación de un silbido detectable. Además, las propias descargas pueden ser poco frecuentes o débiles, posiblemente debido a procesos adicionales que dificultan la generación del campo eléctrico de ruptura.
Gracias a que MAVEN se encontraba en el lugar y momento adecuados, los científicos ahora saben un poco más sobre las condiciones en Marte. Esta información puede ayudar a planificar futuras misiones y contribuir a nuestra comprensión de las atmósferas planetarias y la planetología comparada.
Con información de Science
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