Por primera vez se ha detectado en Marte el aullido de radio de una descarga similar a un rayo.
Mientras orbitaba el planeta rojo, la nave espacial MAVEN de la NASA registró una señal electromagnética inusual el 21 de junio de 2015. Los investigadores han demostrado ahora que la señal coincide con un “silbido”, una onda de radio dispersa que se produce cuando las emisiones generadas por rayos viajan a través de la ionosfera de un planeta.
El hallazgo sugiere que en la atmósfera marciana se producen descargas eléctricas y que la forma en que sus ondas de radio viajan a través del plasma sigue las mismas reglas físicas que dan forma a las señales de los rayos en la Tierra.
La Tierra y Marte son similares en muchos aspectos, pero lo suficientemente diferentes como para que los científicos no puedan estar seguros de que ocurran los mismos fenómenos en ambos planetas, y mucho menos de que estén impulsados por los mismos mecanismos.
Tomemos como ejemplo los rayos. Se cree que estos poderosos zig-zags de electricidad bruta ocurren cuando condiciones turbulentas en una atmósfera empujan partículas, frotándolas entre sí para generar carga. Al final, se acumula tanta carga que tiene que descargarse.
Aquí en la Tierra, los rayos están más fuertemente asociados con las nubes de vapor de agua, pero hay muy poca agua en la atmósfera de Marte.
La buena noticia es que no se requiere humedad. En la Tierra, por ejemplo, las descargas de relámpagos hacen estragos en las gigantescas espumas de ceniza que arrojan los volcanes.
Y apenas el año pasado, los científicos anunciaron que finalmente habían detectado descargas eléctricas en Marte, probablemente generadas por el empuje de partículas de arena en el clima de polvo salvaje del planeta rojo.
Un silbato es un tipo particular de señal emitida por un rayo. Cuando cae un rayo, emite radiación electromagnética (el espectro que incluye la luz), desde ondas de radio de muy baja frecuencia hasta rayos X. Las ondas de radio de frecuencia más baja en esta emisión pueden propagarse hacia arriba a través de la ionosfera del planeta, viajando como ondas de plasma a lo largo de líneas de campo magnético.
Como las ondas de mayor frecuencia viajan más rápido que las de menor frecuencia, la señal se propaga en el tiempo. Cuando se convierte en audio a partir de datos de ondas de plasma, produce un tono descendente, como el llamado distante de una ballena.
El siguiente vídeo captura un ejemplo de silbidos generados por un rayo durante una erupción volcánica en la Tierra.
frameborder=”0″ enable=”accelerómetro; reproducción automática; escritura en portapapeles; medios cifrados; giroscopio; imagen en imagen; compartir web” referrerpolicy=”origen-estricto-cuando-origen-cruzado” enablefullscreen>Marte no tiene un campo magnético global, por lo que parece poco probable que los silbidos puedan propagarse allí.
Sin embargo, tiene parches localizados de campo magnético, preservados a través de minerales magnetizados en su corteza, una especie de remanente fosilizado del campo magnético que alguna vez tuvo.
Estudios de hace décadas habían sugerido que estos campos magnéticos de la corteza terrestre podrían facilitar los silbidos.
MAVEN comenzó a realizar observaciones de Marte en 2014, equipado con un conjunto de instrumentos que incluían un instrumento de ondas de plasma que registraba en las frecuencias correctas.
Dirigido por el físico atmosférico František Němec de la Universidad Carolina en Chequia, un equipo de científicos realizó un estudio cuidadoso de 108.418 grabaciones de ondas de plasma, buscando las características reveladoras de un silbador.
Sorprendentemente, encontraron uno. Aún más sorprendente es que coincidió con las predicciones hechas hace décadas.
El único evento de silbido se registró sobre un campo magnético de la corteza terrestre, a una altitud de 349 kilómetros (217 millas) en el lado nocturno de Marte. Esta última parte es crucial: cuando está bajo el resplandor directo del Sol, la ionosfera de Marte se comprime, suprimiendo la propagación de ondas de plasma.
El evento se parecía mucho a los silbadores en la Tierra. Duró aproximadamente 0,4 segundos, disminuyendo en frecuencia con el tiempo y fue aproximadamente 10 veces más fuerte que el ruido de fondo.
Cuando el equipo modeló el campo magnético de Marte y la densidad del plasma en esa región, y lo combinó con el tiempo que tardaría dicha señal en viajar desde la superficie, obtuvieron una coincidencia casi perfecta.
Tampoco habría sido un rayo débil. Aunque la señal medida era relativamente débil en comparación con los silbidos de la Tierra, cuando los investigadores tuvieron en cuenta la pérdida de señal durante el viaje, la energía estimada en la fuente sería comparable a la fuerte descarga de un rayo según los estándares de la Tierra.
El resultado también muestra por qué no se han detectado más señales de este tipo. Además del hecho de que tenemos muy pocos instrumentos orbitales que monitoricen Marte en comparación con la Tierra, las condiciones tienen que ser exactamente las adecuadas: un campo magnético casi vertical, en el lado nocturno, con una ionosfera lo suficientemente débil como para que las ondas de plasma puedan propagarse.
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Menos del 1 por ciento de las instantáneas de olas se registraron en regiones con la geometría magnética adecuada. Por lo tanto, se necesita una descarga eléctrica poderosa, en un lugar y momento específicos, con una nave espacial que lleve los instrumentos adecuados para registrar su paso justo en el momento adecuado.
Esto significa que es probable que se produzcan rayos en Marte más de lo que sabemos. Lo cual por sí solo es bastante interesante, con algunas implicaciones aún más interesantes.
Algunos experimentos de laboratorio sobre el origen de la vida han demostrado que las descargas eléctricas pueden provocar la formación de moléculas orgánicas clave, procesos similares a relámpagos que pueden haber ayudado a impulsar la química prebiótica en la Tierra primitiva.
Si se producen descargas similares en Marte, esos procesos se convierten en un factor más que los astrobiólogos pueden considerar al evaluar si el planeta rojo alguna vez tuvo condiciones adecuadas para la vida.
La investigación ha sido publicada en Science Advances.