Por primera vez, la misión ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de la ESA en órbita del Planeta Rojo ha detectado un resplandor nocturno visible en la atmósfera de Marte.
Bajo cielos despejados, el brillo podría ser lo suficientemente brillante como para que los humanos lo vean y para que los futuros astronuatas en Marte puedan desplazarse en las noches oscuras. El resplandor nocturno también se observa en la Tierra. En Marte era algo esperado, pero nunca observado en luz visible hasta ahora.
El resplandor nocturno atmosférico se produce cuando dos átomos de oxígeno se combinan para formar una molécula de oxígeno, a unos 50 km sobre la superficie planetaria.
Los átomos de oxígeno han emprendido un viaje: se forman en el lado diurno de Marte cuando la luz del sol da energía a las moléculas de dióxido de carbono, haciéndolas dividirse. Cuando los átomos de oxígeno migran al lado nocturno y dejan de ser excitados por el Sol, se reagrupan y emiten luz a altitudes más bajas.
«Esta emisión se debe a la recombinación de átomos de oxígeno creados en la atmósfera estival y transportados por los vientos a altas latitudes invernales, a altitudes de entre 40 y 60 km en la atmósfera marciana», explica en un comunicado Lauriane Soret, investigadora de la Universidad de Lieja y parte del equipo que publica el descubrimiento en Nature Astronomy.
La iluminación del resplandor nocturno podría ser lo suficientemente brillante como para iluminar el camino del futuro; ver el resplandor tan brillante como las nubes iluminadas por la luna en la Tierra.
«Estas observaciones son inesperadas e interesantes para futuros viajes al Planeta Rojo», afirma Jean-Claude Gérard, autor principal del nuevo estudio y científico planetario de la Universidad de Lieja.
El equipo científico internacional quedó intrigado por un descubrimiento anterior realizado con Mars Express, que observó el brillo nocturno en longitudes de onda infrarrojas hace una década. El Trace Gas Orbiter siguió detectando átomos de oxígeno verdes brillantes muy por encima del lado diurno de Marte en 2020, la primera vez que esta emisión diurna se observó alrededor de un planeta distinto de la Tierra.
Estos átomos también viajan al lado nocturno y luego se recombinan a menor altitud, lo que da como resultado el brillo nocturno visible detectado en la nueva investigación publicada ahora.
TGO, que orbita el Planeta Rojo a una altitud de 400 km, pudo observar la cara nocturna de Marte con el canal ultravioleta-visible de su instrumento NOMAD. El instrumento cubre un rango espectral desde casi ultravioleta hasta luz roja y fue orientado hacia el borde del Planeta Rojo para observar mejor la atmósfera superior.
El experimento NOMAD está liderado por el Real Instituto Belga de Aeronomía Espacial, trabajando con equipos de España (IAA-CSIC), Italia (INAF-IAPS) y Reino Unido (Open University), entre otros.
El resplandor nocturno sirve como indicador de los procesos atmosféricos. Puede proporcionar una gran cantidad de información sobre la composición y dinámica de una región de la atmósfera difícil de medir, así como la densidad del oxígeno. También puede revelar cómo la energía es depositada tanto por la luz del Sol como por el viento solar, la corriente de partículas cargadas que emana de nuestra estrella.
Comprender las propiedades de la atmósfera de Marte no sólo es interesante desde el punto de vista científico sino que también es clave para las misiones a la superficie del Planeta Rojo. La densidad atmosférica, por ejemplo, afecta directamente la resistencia que experimentan los satélites en órbita y los paracaídas utilizados para llevar las sondas a la superficie marciana.
El resplandor nocturno también se observa en la Tierra, pero no debe confundirse con las auroras. Las auroras son sólo una de las formas en que se iluminan las atmósferas planetarias, explica la ESA.
Las auroras se producen, tanto en Marte como en la Tierra, cuando los electrones energéticos del Sol chocan contra la atmósfera superior. Varían en el espacio y el tiempo, mientras que el brillo nocturno es más homogéneo. Tanto el resplandor nocturno como las auroras pueden exhibir una amplia gama de colores dependiendo de qué gases atmosféricos son más abundantes en diferentes altitudes.
El resplandor verde nocturno de nuestro planeta es bastante tenue, por lo que se ve mejor desde una perspectiva «de canto», como se muestra en muchas imágenes espectaculares tomadas por astronautas desde la Estación Espacial Internacional.
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