Detectadas cientos de auroras en Marte

Auroras similares a las terrestres parecen ser bastante comunes en Marte, según los físicos de la Universidad de California Berkeley, que han analizado datos de seis años de la Mars Global Surveyor. El descubrimiento de estos centenares de auroras durante los últimos seis años son toda una sorpresa, ya que Marte no tiene el campo magnético global que en la Tierra es el origen de las auroras boreales y su equivalente en las antípodas, las auroras australes.

Según los físicos, las auroras marcianas no son debidas a un campo magnético planetario, si no que están asociadas con zonas de fuertes campos magnéticos en la corteza, principalmente en el hemisferio sur. Y probablemente no sean tan coloridas como las terrestres: los electrones energéticos que interactúan con las moléculas atmosféricas y producen el brillo generarían sólo luz ultravioleta, y no los rojos, verdes y azules de la Tierra.

«El hecho de que hayamos detectado tal cantidad de auroras como lo hemos hecho es asombroso,» dice el físico de la Universidad de California Berkeley David A. Brain, el autor principal del artículo sobre el descubrimiento aceptado por el Geophysical Research Letters. «Este descubrimiento nos enseña algo sobre cómo y porqué se producen en otros entornos del Sistema Solar, incluso en Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.»

El último año, la nave europea Mars Express detectó por primera vez un destello de luz ultravioleta en el lado nocturno de Marte, y un equipo de científicos lo identificó como una aurora en el número de Nature del 9 de junio de 2005. Nada más conocer este descubrimiento, los investigadores de la UC Berkeley analizaron los datos de la Mars Global Surveyor para averiguar si un instrumento de esa propia universidad que montaba la nave (un magnetómetro – reflectómetro de electrones) había recogido evidencias de más auroras. La nave había estado orbitando el planeta desde septiembre de 1997, y desde 1999 había estado mapeando la superficie y el campo magnético del planeta desde una altura de 400 kilómetros.

Menos de una hora después de comenzar el análisis de los datos, Brain y Halekas descubrieron evidencias de un destello auroral, un pico en el espectro de energía electrónica idéntico a los observados en el espectro de la atmósfera terrestre durante las auroras. Desde ese momento, han revisado más de seis millones de grabaciones del instrumento encontrando entre ellas unas 13000 señales con picos indicativos de auroras. Según Brain, esto puede representar cientos de eventos de auroras en la parte nocturna como los detectados por la Mars Express.

Cuando los científicos situaron las localizaciones de cada observación en el planeta, las auroras coincidían con los márgenes de las zonas magnetizadas en la superficie marciana. El mismo equipo, dirigido por los coautores Mario H. Acuña del Goddard Space Flight Center y Robert Lin, profesor de la UC Berkeley de física y director del Space Sciences Laboratory, han mapeado extensamente estos campos magnéticos superficiales usando el magnetómetro/reflectómetro e la nave. De la misma manera que en la Tierra las auroras se producen donde las líneas de campo magnético se introducen en la superficie terrestre en los polos norte y sur, las auroras de Marte se producen en los bordes de las zonas magnetizadas donde las líneas de campo son verticales y se introducen en la corteza.

De las 13000 observaciones relacionadas con auroras, las mayores parecen coincidir con momentos de intensa actividad solar.

«Los destellos observados por la Mars Express parecen estar al límite de las energías posibles,» dice Halekas. «Como en la Tierra, la meteorología espacial y las tormentas solares tienden a reforzar el brillo y la potencia de las auroras.»

Las auroras terrestres se producen cuando las partículas cargadas provenientes del Sol se estrellan contra el campo magnético protector y, en vez de penetrar hacia el planeta, se organizan según las líneas de campo dirigiéndose hacia el polo, donde se precipitan hacia el interior de la atmósfera colisionando con los átomos de la misma formando óvalos de luz alrededor de cada polo. Los electrones forman la mayor proporción de partículas cargadas, y la actividad auroral se encuentra asociada con procesos físicos aún no comprendidos del todo que aceleran estos electrones, produciendo un pico característico en el espectro de energías del electrón.

Los procesos en Marte son probablemente similares, dice Lin, en el hecho de que las partículas de viento solar se precipitan hacia la cara nocturna de Marte cuando interactúan con las líneas de campo de la corteza. La luz ultravioleta de produce cuando estas partículas chocan con las de dióxido de carbono.

«Las observaciones sugieren que existe algún tipo de proceso de aceleración como en la Tierra,» dice. «Hay algo que impulsa potentemente a estos electrones.»

Cuál es la causa de esta aceleración es aún un misterio, aunque Lin y sus colegas de Berkeley se inclinan por un proceso llamado reconexión magnética, en el cual el campo magnético que viaja con el viento solar se rompe y reconecta con el campo magnético de la corteza marciana. Estas líneas de campo de reconexión podrían ser las causantes del gran aumento de energía de esas partículas.

Los campos magnéticos superficiales, dice Brain, se producen por rocas altamente magnetizadas que se encuentran en trozos de 1000 kilometros de ancho y 20 de profundidad. Estos tramos probablemente retengan aún magnetismo de cuando el planeta rojo tuvo un campo magnético global similar al terrestre. En un proceso simple de imantación, a pesar de la desaparición del mismo aún podrían encontrarse grandes rocas con magnetismo remanente de esta etapa. Estos campos locales son los únicos que actualmente protegen partes de la superficie marciana de las inclemencias del viento solar.

«Lo llamamos mini-magnetosferas, porque son lo suficientemente fuertes como para mantener a raya al viento solar,» dice Lin, haciendo notar que estos campos se extienden hasta a 1300 kilómetros de altitud sobre la superficie del planeta. Sin embargo, el campo magnético marciano más fuerte es 50 veces menor que el que tenemos presente en la superficie terrestre. Es difícil de explicar cómo estos campos son capaces de hacer precipitarse y acelerar al viento solar con la efectividad suficiente como para generar una aurora, afirma.

Brain, Halekas, Lin y sus colegas esperan poder estudiar con más intensidad los datos de la Mars Global Surveyor y, quizá, unirse al equipo europeo que opera la Mars Express para conseguir datos complementarios que pudieran ayudar a resolver el misterio de las auroras marcianas.

Fuente: Sondas Espaciales