Planeta Marte: Composición de la atmósfera y superficie

¿Qué es Marte?

En teoría, nuestro sistema solar parece estar bien organizado. Hay un sol rodeado por ocho planetas en órbita. Los primeros cuatro son planetas terrestres, los últimos cuatro son gigantes gaseosos y hay un gran cinturón de asteroides que separa los dos grupos. El tercer planeta es el nuestro, por supuesto. Pero más allá de eso, hay un cuarto planeta que es igualmente fascinante: Marte.

Al igual que la Tierra, Marte es un planeta terrestre con una superficie rocosa. Tiene aproximadamente la mitad del tamaño de la Tierra, en términos de diámetro. Tiene aproximadamente un tercio de la gravedad de la Tierra. Los dos planetas tienen períodos de rotación similares: el de la Tierra es de 24 horas, el de Marte es de 24 horas y 37 minutos. Pero los períodos orbitales son muy diferentes. La Tierra tarda 365,25 días en orbitar alrededor del Sol, mientras que Marte tarda 687 días. Pero quizás la mayor diferencia entre los dos planetas sea la atmósfera.

¿Qué es la atmósfera de Marte?

En la Tierra vivimos dentro de una atmósfera relativamente espesa. Se compone principalmente de nitrógeno gaseoso, seguido de oxígeno gaseoso, argón y cantidades más pequeñas de otros compuestos. La presión atmosférica promedio al nivel del mar en la Tierra es de 14,7 libras por pulgada cuadrada. Esto debería darnos una idea de cuánto aire nos rodea. Cada centímetro cuadrado de su cuerpo, por ejemplo, tiene una fuerza de casi 15 libras que lo presiona en un momento dado.

En Marte, la atmósfera es mucho más fina. De hecho, tiene aproximadamente un 1% del espesor de la atmósfera terrestre. La presión del aire es de aproximadamente 0,01 libras por pulgada cuadrada. La composición es 95% de dióxido de carbono, 3% de gas nitrógeno y 1,6% de argón, junto con pequeñas cantidades de algunos otros gases. En realidad, la altura de la atmósfera en Marte es mayor debido a la baja gravedad del planeta. Pero la temperatura no lo es. En Marte, las temperaturas oscilan entre -220 grados Fahrenheit (invierno en los polos) y 70 grados Fahrenheit (verano cerca del ecuador). La temperatura promedio en Marte es de -81 grados Fahrenheit.

Los científicos todavía están trabajando para determinar cómo pudo haber sido la atmósfera de Marte en el pasado. Los primeros experimentos sugieren que Marte pudo haber sido más cálido y tener una atmósfera incluso más espesa que la de la Tierra.

Composición atmosférica de Marte: clima y tiempo

El tiempo se define como el estado actual de la atmósfera, incluida su temperatura, humedad, nubes, viento y precipitación. El clima se define como las tendencias meteorológicas a largo plazo, evaluadas a lo largo de décadas.

Marte podría describirse mejor como un desierto frío y seco. El clima en Marte incluye viento y radiación intensa. Marte no tiene una capa de ozono como la Tierra, por lo que no hay nada que bloquee la intensa luz ultravioleta que llega desde el sol. La velocidad del viento en Marte es en promedio de 10 a 20 mph, pero puede alcanzar hasta 70 mph, aunque el viento tiene mucha menos fuerza que en la Tierra porque la atmósfera es muy delgada.

Se sabe que los vientos en Marte levantan gigantescos remolinos de polvo de kilómetros de altura. Marte incluso tiene una temporada de tormentas de polvo que, según un estudio de 2015 del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, ocurre cuando el impulso de rotación de Marte es máximo. Como resultado de tal turbulencia, el polvo es un residente permanente de la atmósfera de Marte y ayuda a explicar el color tostado del cielo que aparece en las fotografías tomadas por varios Mars Rovers. A veces incluso nieva en Marte, aunque los copos son diminutos y están hechos de dióxido de carbono congelado en lugar de agua.

En conjunto, todos estos detalles dictan el clima en Marte. La inclinación de su eje combinada con su órbita significa que Marte tiene estaciones como la Tierra. Hace más frío cerca de los polos norte y sur, que contienen casquetes polares formados por dióxido de carbono (hielo seco) y agua. A medida que los casquetes polares crecen y se reducen durante el invierno y el verano, los gases se evaporan y escapan a la atmósfera, cambiando significativamente el espesor atmosférico.

Composición de la superficie de Marte

A Marte a veces se le llama “El Planeta Rojo”, y con razón. Toda su superficie está recubierta de óxido de hierro (óxido) y el brillo rojizo resultante se puede ver desde la Tierra, incluso a simple vista.

El óxido no es el único compuesto que forma la composición de la superficie de Marte. El suelo de Marte contiene cloruro, magnesio, potasio y sodio. La corteza está hecha de roca basáltica y tiene entre 6 y 30 millas de espesor. A diferencia de la Tierra, se cree que la corteza de Marte es de una sola pieza, en lugar de tener placas tectónicas.

Debajo de la corteza, el manto marciano permanece prácticamente inactivo. Aunque la superficie de Marte está salpicada de volcanes antiguos, parece que no ha habido erupciones allí durante varios millones de años. Los científicos creen que el manto está hecho de hierro, magnesio, oxígeno y silicio y tiene aproximadamente 1.000 millas de espesor. El núcleo de Marte también parece tener unos 1.600 kilómetros de espesor y está compuesto de hierro, níquel y azufre. Debido a que el núcleo de Marte no se mueve, Marte carece de campo magnético. El campo magnético de la Tierra, por otro lado, es bastante fuerte y actúa como un escudo contra muchos tipos de radiación entrante. Marte no tiene tal escudo, lo que contribuye a niveles peligrosamente altos de radiación en su superficie y también puede explicar la delgada atmósfera. Los científicos teorizan que, con el tiempo, la radiación del sol ha arrancado muchos de los gases de la parte superior de la atmósfera marciana y los ha enviado al espacio.

Posibilidad de vida

La posibilidad de vida en Marte ha sido discutida en la cultura popular durante siglos. Pero hasta hace poco no comenzaron investigaciones científicas serias sobre el tema.

Los científicos creen que, para que un planeta albergue vida (al menos el tipo de vida que habita en la Tierra), debe tener algunas cosas básicas. Y según un artículo de 2014, el científico Christopher P. McKay lo redujo a cinco requisitos: agua líquida, temperaturas moderadas, nitrógeno, oxígeno y una fuente de energía.

El planeta Marte tiene tres de estos cinco elementos necesarios. Tiene oxígeno, aunque la mayor parte está atrapado en las rocas o en el dióxido de carbono atmosférico. Tiene gas nitrógeno, aunque no tanto como la Tierra. Tiene una fuente de energía, nuestro sol. Sus temperaturas son a veces moderadas, pero no siempre; Las temperaturas nocturnas típicas en Marte pueden caer en picado a unos -100 grados Fahrenheit. Y Marte no parece contener actualmente agua líquida en cantidades significativas.

Como tal, la mayoría de los científicos creen que es poco probable que Marte albergue actualmente organismos vivos. Pero es posible que lo haya hecho en el pasado. Hasta la fecha no se ha encontrado en Marte evidencia concluyente de vida anterior (es decir, fósiles). Pero la evidencia de una atmósfera históricamente más espesa y océanos antiguos apunta al hecho de que Marte alguna vez pudo haber sido habitable.

Misiones a Marte

Hasta la fecha, se han lanzado decenas de misiones para estudiar el planeta Marte. Estas han incluido misiones de “sobrevuelo”, misiones que pusieron un satélite en órbita marciana y varios robots que aterrizaron en Marte. Las misiones han recopilado datos relacionados con el tamaño, la rotación, la composición atmosférica y la composición de la superficie de Marte, incluidos muchos de los detalles mencionados en este artículo. El primer rover de Marte fue Pathfinder, una misión estadounidense que aterrizó en Marte el 4 de julio de 1997.

Hasta la fecha, seis rovers han aterrizado con éxito en Marte, incluidos el estadounidense Pathfinder (1997), Opportunity (2004), Spirit (2004), Curiosity (2012) y Perseverance (2021), y el chino Zhurong (2021). Tanto la NASA como la Agencia Espacial Europea han planificado futuros lanzamientos. Curiosity, Perseverance y Zhurong todavía están activos en Marte, completando misiones que, entre otras cosas, buscan evidencia de vida.

Resumen de la lección

Marte es el cuarto planeta de nuestro sistema solar. Es un planeta rocoso de aproximadamente la mitad del tamaño de la Tierra con una atmósfera muy delgada. La atmósfera está compuesta por un 95% de dióxido de carbono, un 3% de nitrógeno gaseoso y un 1,6% de argón. El clima en Marte incluye nubes, viento y radiación intensa. También se producen grandes tormentas de polvo. Al igual que la Tierra, Marte tiene estaciones. Hace más frío cerca de los polos, que contienen casquetes polares. Los casquetes polares crecen y se reducen durante el invierno y el verano, y los gases se evaporan a la atmósfera.

La superficie de Marte está cubierta de óxido de hierro (óxido). La corteza está hecha de roca basáltica y tiene entre 6 y 30 millas de espesor. Debajo de la corteza, Marte tiene un manto inactivo compuesto de hierro, magnesio, oxígeno y silicio. Debajo del manto, el núcleo marciano está compuesto de hierro, níquel y azufre fundidos. Los científicos creen que actualmente Marte no tiene la capacidad de albergar vida, aunque pudo haber sido habitable en el pasado. Misiones anteriores y actuales a Marte han estado buscando evidencia de tal vida. No se ha encontrado ninguna evidencia de este tipo, al menos no todavía.