Explorando auroras en Marte

Los paneles a y b muestran franjas de imágenes adyacentes del 28 de agosto de 2021, recopiladas con 15 minutos de diferencia. El panel c muestra la imagen combinada, promediando las dos franjas. Los paneles c–f son ejemplos típicos de una aurora de campo en la corteza, los paneles g–i son ejemplos de una aurora de campo irregular sin corteza, y los paneles j–l son ejemplos de una aurora sinuosa, con los paneles j y k tomados con 16 minutos de diferencia. Crédito: Lillis et al., 2022.

Las auroras son causadas por partículas de alta velocidad cargadas eléctricamente que ingresan en las atmósferas planetarias. El Sol emite protones y electrones en el viento solar, y algunos de estos iones chocan con átomos y moléculas en la parte alta de la atmósfera de los planetas del sistema solar, incluyendo Marte. La energía de estas colisiones es absorbida por los átomos y moléculas en la atmósfera y luego liberada como luz ultravioleta y visible. Estas emisiones de luz se llaman auroras. Un tipo de aurora es la aurora discreta, que es causada por el impacto de un electrón en el lado nocturno y está fuertemente localizada en el espacio. Aunque se han observado auroras en Marte durante casi 20 años, ningún instrumento anterior al espectrómetro ultravioleta de Marte de los Emiratos (EMUS por sus siglas en inglés) a bordo de la nave espacial Hope de los Emiratos Árabes Unidos ha podido obtener imágenes de auroras en todo el disco de Marte.

Robert Lillis de la Universidad de California, Berkeley, y sus colegas examinaron imágenes y espectros de Marte en el ultravioleta usando EMUS en busca de auroras discretas. Las encontraron en el 77% de sus imágenes, y el 7% de ellas eran más brillantes que diez rayleighs. (Un rayleigh son diez billones de fotones por metro cuadrado por segundo). A modo de comparación, las auroras más brillantes de la Tierra pueden ser más brillantes que un millón de rayleighs. Las auroras discretas marcianas suelen ocurrir sobre regiones con campos magnéticos débiles o verticales, que no desvían los electrones solares de la atmósfera marciana. Los átomos de oxígeno solitarios son responsables de gran parte de la luz ultravioleta en las auroras marcianas, y los átomos de carbono y el monóxido de carbono también contribuyen significativamente. Lillis y sus colegas identifican tres tipos comunes de auroras discretas: campo de la corteza (confinado a regiones con campos magnéticos débiles o principalmente verticales), irregular (típicamente tenue y ubicado lejos de campos magnéticos fuertes) y sinuoso (auroras delgadas de miles de kilómetros de largo). Este estudio de las auroras marcianas contribuye a nuestra comprensión del minúsculo campo magnético de Marte y sus efectos en la química y la dinámica de la magnetosfera marciana. LEE MÁS