El Sistema Solar - Marte (III)

Hoy continuamos disfrutando de Marte, el Planeta Rojo, dentro de la serie El Sistema Solar. En la primera entrega del artículo nos dedicamos a dar algunas ideas generales sobre el planeta y los datos que las primeras misiones nos fueron revelando, mientras que en la segunda hablamos sobre los accidentes geográficos más relevantes de Marte.

Hoy seguiremos acercándonos al conocimiento actual del planeta, fundamentalmente con imágenes. Las misiones más recientes nos han regalado fotografías que, francamente, necesitan de pocas palabras: fotografías que revelan un planeta complejo, cambiante y tentador. Espero que, más allá de lo que aprendas con esta entrada, te lleves unas cuantas fotos de las que no se olvidan y fondos de pantalla para soñar despierto.

Tras el éxito de la misión Mars Pathfinder que mencionamos en la entrega anterior, la NASA envió una misión doble a Marte en 2003, la Mars Exploration Rover (MER). En ella se lanzaron dos sondas diferentes que colocaron sendos vehículos robotizados gemelos sobre la superficie marciana, MER-A (más conocido como Spirit) y MER-B (Opportunity). Aunque el concepto de la misión era similar, el tamaño de los robots era mayor que el de su predecesor, igual que sus capacidades físicas y su software.

MER sobre la superficie marciana (imagen artística). Versión a 3000×2400 px. Crédito: NASA.

Aparte de su mayor tamaño, el “cerebro” de los MER era mucho más potente que el de Sojourner, el robot móvil de Pathfinder: un procesador de 20 MHz con 128 MB de RAM y 256 MB de almacenamiento FLASH. El software era también bastante más complicado que el del minúsculo Sojourner, y además tanto Spirit como Opportunity han recibido e instalado varios “parches” durante estos años para mejorar su comportamiento y autonomía ante los obstáculos… parches enviados a través de millones de kilómetros por el espacio. Además, ¡son tan monos!

Spirit alcanzó la superficie de Marte el 4 de Enero de 2004, y Opportunity hizo lo propio tres semanas más tarde. La duración oficial de la misión era de tres meses terrestres, pero, como supongo que sabes, ambos robots siguen funcionando hoy en día (aunque están algo “tocados”), tras unos cuantos sustos y malos tragos, enviándonos fotos maravillosas de vez en cuando y recorriendo, lentos pero seguros, la geografía marciana. Los principales problemas que han tenido, además del desgaste normal de las piezas (alguna rueda se arrastra ya sin rodar) ha sido el polvo. Dado que los robots funcionan con energía almacenada en baterías por sus paneles solares, las tormentas de polvo marcianas que han cubierto los paneles en varias ocasiones han sido un verdadero problema, como puedes ver en este mosaico de fotos de Spirit tomadas por él mismo desde el mástil tras una fuerte tormenta de arena:

Versión a 5000×4083 px. Crédito: NASA.

La misión MER tenía un objetivo fundamental: examinar la geología marciana para tratar de determinar con seguridad la existencia de agua en el pasado, su acción sobre los minerales marcianos, y las posibilidades de encontrar vida bacteriana en el planeta. Para ello, los gemelos Spirit y Opportunity disponen de diversos instrumentos: cámaras panorámicas, espectrómetros, herramientas para raspar rocas, microscopios…

La mayor parte de los descubrimientos de estos dos robots no han sido muy espectaculares, y más bien han confirmado cosas que ya sospechábamos; han observado formaciones rocosas muy de cerca que no dejan lugar a dudas sobre la existencia de agua en Marte en el pasado, han realizado con sus espectrómetros –en combinación con la Mars Global Surveyor– perfiles de temperatura en la atmósfera marciana, han servido para calibrar los instrumentos de la Mars Reconnaisance Orbiter (de la que hablaremos en un momento)…

Muestra de roca raspada por Opportunity. Crédito: NASA.

Por ejemplo, Opportunity utilizó su herramienta de abrasión para raspar rocas en una zona de estructura similar a la de algunos cauces de agua en la Tierra, revelando huecos finos dentro de varias de ellas muy similares a los que se forman en la Tierra en rocas con cristales que son arrancados por la erosión del agua. En la misma zona, los espectrómetros del robot descubrieron la presencia de jarosita, un mineral que en la Tierra se forma únicamente en presencia de agua. Su gemelo, Spirit, descubrió en la otra punta del planeta el mineral goethita, que también se forma únicamente en presencia de agua líquida. Nadie duda ya de la existencia, en el pasado marciano, de cauces de agua sobre su superficie, aunque el vital líquido haya ido desapareciendo según la atmósfera se volvía más y más tenue y la temperatura descendía, al disminuir el efecto invernadero.

Estimación de la presencia de agua líquida en Marte a lo largo de su historia (en miles de millones de años). Crédito: NASA.

Según hemos ido descubriendo más sobre la geología marciana, la edad de sus cráteres y de la erosión causada por el agua, hemos podido hacernos una idea de la cantidad de agua líquida que ha existido en el planeta a lo largo de su existencia, aunque es difícil estar seguros de la exactitud de algunas de estas estimaciones. ¡Quién hubiera estado allí para ver los océanos de Marte!

Meteorito Heat Shield. Versión a 1024×1024 px. Crédito: NASA.

Algunas de las cosas que estos pequeños exploradores han podido observar, aunque no sean sorprendentes, son de gran relevancia en el marco de la exploración espacial. En 2005, Opportunity se encontraba cerca del escudo térmico que se había desprendido en su descenso sobre la superficie de Marte (mostramos una foto del escudo en la segunda entrega) cuando descubrió una roca de aspecto peculiar, de modo que se acercó a examinarla más de cerca y determinar su composición. Al hacerlo, no quedó lugar a dudas: se trataba de un meteorito, el primer meteorito descubierto en otro planeta (la Luna no es un planeta, aunque ya se habían detectado meteoritos allí). Estaba compuesto fundamentalmente de hierro, con algo de níquel y pequeñísimas cantidades de otros metales. Desgraciadamente, el raspador de Opportunity no estaba preparado para rascar algo tan duro como hierro-níquel, así que no se intentó tomar una muestra: por otro lado, se trata de una composición bastante típica y es probable que no hubiera descubierto nada sorprendente.

Pendiente del cráter Endurance. Imagen de Opportunity. Crédito: NASA.

Otra observación predecible, pero impresionante, se produjo cuando los robots miraron al cielo y vieron cosas que parecen ciencia-ficción. En primer lugar, observaron el Sol desde Marte, pequeño, tenue y lejano comparado con la imagen de la estrella que vemos desde la Tierra; ya mostré una imagen de este tipo en la primera entrega del artículo, pero aquí tienes otra del atardecer marciano:

Versión a 2853×699 px. Crédito: NASA.

Como puedes ver, cerca del Sol el cielo se ve más azulado, porque una cantidad mayor de radiación alcanza al observador sin ser dispersada por el sucio y polvoriento aire marciano. Aunque las razones sean diferentes en uno y otro caso, es algo así como un atardecer en la Tierra, pero “al revés” en lo que a los colores se refiere.

Pero en el cielo de Marte se veían cosas aún más espectaculares. Mirando al firmamento, los pequeños robots observaron el paso de los dos satélites de Marte, Fobos y Deimos (de los que hablaremos en la serie tras acabar con Marte), frente al Sol. Claro, aunque el Sol se ve pequeño desde Marte, sus satélites son minúsculos, de modo que no pueden producir verdaderos eclipses, simplemente se ven como manchas oscuras pasando frente a la estrella. Sé que la imagen no es maravillosa, pero imagina al pequeño robot apuntando su cámara al cielo rojizo y observando la luna extraterrestre pasar frente al Sol:

Tránsito de Fobos frente al Sol, visto por Opportunity. Crédito: NASA.

Spirit ha recorrido un total de unos 7,5 km sobre la superficie marciana en estos años, mientras que Opportunity ha recorrido 13,9 km. Y aún siguen ahí, adorables, moviéndose lentamente sobre el árido y rocoso suelo marciano, a veces sobre el fondo de lagos y ríos que hace eones que han desaparecido. Al final del artículo dejaré un enlace a la página en la que comprobar la posición y estado actual de los dos robots.

Gracias a la siguiente sonda enviada a Marte (y mi favorita, tras Spirit y Opportunity), la Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), hemos podido disfrutar aún más de estos dos intrépidos viajeros. Las imágenes de alta resolución de la MRO nos han permitido ver a los dos vehículos desde órbita, y generar imágenes muy realistas de los lugares en los que están trabajando. En primer lugar, no te pierdas esta foto tomada por la MRO del cráter Victoria, en el que se ve a Opportunity y las huellas de sus ruedas yendo y viniendo por la arena (debajo de la foto grande, la zona ampliada en la que se ve el robot y las huellas):

Versión a 4045×5085 px. Crédito: NASA.

Versión a 1941×1230. Crédito: NASA.

Aquí tienes un vídeo de las colinas de Columbia, la región por la que ha estado rodando Spirit estos cinco años (por si no puedes verlo en el navegador, puedes descargar el vídeo aquí):

Como puedes imaginar por la foto de arriba en la que se ve a Opportunity y sus huellas desde el espacio, los instrumentos de la Mars Reconnaisance Orbiter dejaban todos los anteriores de las sondas orbitales en la cuneta. Este satélite llegó a Marte en Noviembre de 2006, y cuando su misión acabe será la fuente la mayor cantidad de información que hayamos obtenido del Planeta Rojo con cualquier instrumento (más aún que la MGS que nos dio esos maravillosos mapas topográficos de la entrega anterior).

Aunque la MRO tiene varios instrumentos a bordo, como un radar y un par de espectrómetros, su principal atractivo con diferencia para los amantes del espacio (como tú y yo, o no estarías leyendo esto y yo no lo hubiera escrito) es su cámara HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), el telescopio óptico más grande que existía fuera de nuestro planeta (tiene medio metro de diámetro) hasta el despegue de la misión Kepler. Para que te hagas una idea, las imágenes de más resolución que pueden verse en Google Earth son de 1 metro de diámetro por píxel. HiRISE consigue resoluciones de hasta 30 cm de diámetro por píxel. ¿El resultado? Las imágenes más bellas que nunca hubieras podido imaginar, y el destierro permanente de la idea de Marte como un aburrido desierto rojizo. Es más bien un lugar, a veces muy similar a la Tierra, a veces casi sobrenatural. Unos cuantos ejemplos breves en palabras:

En primavera, el hielo de CO₂ y agua se sublima bajo la acción del tenue Sol. La arena basáltica, oscura, acelera el proceso según se calienta, de modo que se muestra a la luz según el hielo va desapareciendo poco a poco del suelo:

Versión a 2048×1536 px. Crédito: NASA.

En el Polo Norte marciano, estos barrancos de tierra rojiza se muestran también bajo el hielo en terrazas escalonadas. Del fondo a la derecha a la zona elevada a la izquierda hay alrededor de 1 km de desnivel:

Versión a 2560×1920 px. Crédito: NASA.

Como puedes ver si te fijas en algunos de los barrancos de arriba, es evidente que a lo largo del tiempo se producen desprendimientos de tierra y avalanchas: en algunas zonas se ha cubierto el hielo de tierra caída desde la terraza superior. La MRO ha podido sacar fotografías de avalanchas de ese tipo mientras se están produciendo. Aquí puedes ver dos de ellas en el mismo barranco: de norte a sur, la pared tiene unos 700 metros de longitud, y la nube de polvo más grande tiene unos 180 metros de lado a lado. Además, puesto que el Sol se encuentra arriba a la derecha, puedes ver la sombra de la enorme nube de polvo sobre el suelo, lo que te da una idea de su altura:

Versión a 2400×1581 px. Crédito: NASA.

Algunas estructuras geológicas, como esta hondonada, son muy probablemente antiguos cauces de agua, pero su belleza es independiente de su origen:

Versión a 2025×2905 px. Crédito: NASA.

Rocas de origen probablemente volcánico, cubiertas parcialmente por arena (el color no es real en este caso, lo que le da un aspecto casi onírico):

Versión a 1920×1440 px. Crédito: NASA.

Además, una de las ventajas de disponer de un telescopio como el HiRISE a 140 millones de kilómetros de la Tierra es… mirar hacia la Tierra. En la siguiente foto puedes ver nuestro planeta y la Luna vistos por la MRO mientras mira hacia casa. Sin comentarios:

Crédito: NASA.

Pero, aunque a veces no reciba tanta atención como HiRISE, el radar de MRO nos ha proporcionado una cantidad ingente de información sobre las primeras capas del suelo marciano, e imágenes realmente impactantes: no tanto en sí mismas como por lo que representan. El radar de MRO no es capaz de penetrar muy profundamente bajo la superficie del planeta (Mars Express, de la que hablamos hace un par de semanas, puede llegar más abajo) pero, a cambio, el radar superficial de MRO tiene una enorme resolución.

Los dos descubrimientos más importantes que hemos realizado con ella tienen que ver con el hielo. En primer lugar, MRO ha realizado “cortes” de los polos marcianos, con lo que hemos podido descubrir su estructura interna. La sección del polo norte que vas a ver muestra las distintas capas de hielo, separadas por otras capas de roca y tierra (marcadas del 1 al 4 en la fotografía). Pensamos que esta estratificación se debe a los cambios climáticos cíclicos que sufre el planeta debido a su inclinación y a lo elíptico de su órbita, y que de cada capa a la siguiente hay alrededor de un millón de años. Por lo tanto, en la imagen estás viendo cuatro millones de años de historia marciana (un abrir y cerrar de ojos, relativamente hablando) y unos tres kilómetros de profundidad en el hielo bajo el polo. Debajo puedes ver el mapa topográfico del polo:

Versión a 2101×715 px. Crédito: NASA.

Además, el hecho de que la litosfera marciana no se haya hundido apenas bajo tal cantidad de hielo y rocas quiere decir que es más consistente de lo que habíamos pensado anteriormente, lo cual no es una buena señal: significa que está bastante fría incluso a cierta profundidad, de modo que no es posible encontrar agua líquida a poca profundidad, calentada por el interior del planeta. Se había sugerido que tal vez fuera posible encontrar vida en acuíferos subterráneos calentados de ese modo pero, de ser así, han de estar a una enorme profundidad bajo el suelo para que la temperatura sea la adecuada. Una mala noticia.

El segundo descubrimiento “gélido” de la MRO es una buena noticia: existen enormes glaciares de hielo de agua dentro de algunos cráteres del ecuador marciano: el agua probablemente fluyó hasta rellenarlos, se congeló y luego fue cubierta por una capa de polvo y tierra que la protegió contra la sublimación. Este descubrimiento es relevante, sobre todo, si nos planteamos una futura base en el planeta, ya que sería una fuente de agua perfecta, dada su localización y lo fácilmente accesible que es.

Phoenix, fotografiada por MRO mientras caía sobre la superficie de Marte. Versión a 1500×746 px. Crédito: NASA.

MRO sirvió además para planear el lugar de descenso de la siguiente misión a Marte (la última hasta el momento): la de la sonda Phoenix. No voy a repetir aquí todo lo que ha aparecido en El Tamiz acerca de la sonda Phoenix; prefiero dejar unos cuantos enlaces a los artículos relevantes en los que “diseccionamos” la sonda e informamos del progreso de la misión. En cualquier caso, la misión Phoenix, aunque muy útil, ha sido algo decepcionante para mí, porque secretamente (o tal vez no tanto) tenía esperanzas de que detectase indicios de vida en el pasado o presente de Marte. Sin embargo, aunque no hayamos encontrado vida, comprobamos la existencia de agua congelada casi en la superficie y realizamos los primeros análisis químicos del suelo marciano, que resultó ser no tan diferente del nuestro.

Comparación entre Sojourner, MER y Mars Science Laboratory (de pequeño a grande). Crédito: NASA.

Pero la saga continúa: el pequeño Sojourner tuvo como sucesores a Spirit y Opportunity, y éstos tienen también un sucesor de mayor tamaño y capacidades: Mars Science Laboratory, del que hemos hablado ya en el pasado y que, si todo va como debe, saldrá hacia Marte dentro de un par de años. Ojalá estemos aquí para hablar de él, y vosotros para leerlo, porque promete ser aún más emocionante que Spirit y Opportunity, aunque tal vez no tan entrañable…

En la cuarta entrega del artículo hablaremos acerca de las posibilidades de vida (pasada o presente) en Marte, y la posible colonización y terraformación del planeta.

Accede al resto de la serie desde aquí.

Vía El Tamiz