El rover Perseverance de la NASA hizo historia en Marte: capturó por primera vez auroras en luz visible en otro planeta
Los científicos han teorizado sobre la existencia de auroras en Marte en las longitudes de onda de la luz visible pero han tenido muchos problemas para observarlas, como se ven en la Tierra, pero el rover Perseverance ha hecho historia al detectarlas por primera vez.
El 15 de marzo de 2024, cerca del pico del ciclo solar actual, el Sol produjo una llamarada solar y una eyección de masa coronal (CME), una explosión masiva de gas y energía magnética que transporta grandes cantidades de partículas energéticas solares. Esta actividad solar provocó impresionantes auroras en todo el sistema solar, incluyendo Marte, donde el rover Perseverance de la NASA hizo historia al detectarlas por primera vez desde la superficie de otro planeta.
"Este emocionante descubrimiento abre nuevas posibilidades para la investigación de las auroras y confirma que las auroras podrían ser visibles para los futuros astronautas en la superficie de Marte", dijo Elise Knutsen, investigadora postdoctoral en la Universidad de Oslo en Noruega y autora principal del estudio Science Advances, que informó la detección.
Elegir la aurora adecuada
En la Tierra, las auroras se forman cuando las partículas solares interactúan con el campo magnético global, canalizándolas hacia los polos, donde colisionan con los gases atmosféricos y emiten luz. El color más común, el verde, se debe a la excitación de los átomos de oxígeno, que emiten luz con una longitud de onda de 557,7 nanómetros. Durante años, los científicos han teorizado que las auroras de luz verde también podrían existir en Marte, pero han sugerido que serían mucho más tenues y difíciles de capturar que las auroras verdes que vemos en la Tierra.
Debido a la falta de campo magnético global en el planeta rojo, Marte presenta tipos de auroras diferentes a los que tenemos en la Tierra. Una de ellas son las auroras de partículas energéticas solares (PES), descubiertas por la misión MAVEN (Atmósfera de Marte y Evolución Volátil) de la NASA en 2014. Estas se producen cuando partículas superenergéticas del Sol impactan la atmósfera marciana, provocando una reacción que hace que la atmósfera brille en todo el cielo nocturno.
Si bien MAVEN había observado auroras PES en luz ultravioleta desde la órbita, este fenómeno nunca se había observado en luz visible desde la Tierra. Dado que las PES suelen ocurrir durante tormentas solares, que aumentan durante el máximo solar, Knutsen y su equipo se propusieron capturar imágenes y espectros visibles de auroras PES desde la superficie de Marte, en el pico del ciclo solar actual.
Eligiendo momento perfecto para la fotografía
Mediante modelado, Knutsen y su equipo determinaron el ángulo óptimo para que el espectrómetro SuperCam y la cámara Mastcam-Z del rover Perseverance observaran con éxito la aurora PES en luz visible. Con esta estrategia de observación implementada, todo se redujo a la sincronización y la comprensión de las CME.
"El truco fue elegir una buena CME, uno que acelerara e inyectara muchas partículas cargadas en la atmósfera de Marte", dijo Knutsen.
En la Universidad de California, Berkeley, la física espacial Christina Lee recibió una alerta de la oficina de M2M sobre el CME del 15 de marzo de 2024. Lee, miembro del equipo de la misión MAVEN y responsable del tiempo espacial, determinó que se avecinaba una importante tormenta solar que se dirigía hacia el planeta rojo y que podría llegar en pocos días. Inmediatamente, emitió la Notificación de Alerta de Tiempo Espacial de Marte a las misiones a Marte en funcionamiento.
"Esto permite a los equipos científicos de Perseverance y MAVEN anticipar los impactos de los CME interplanetarios y los PES asociados", dijo Lee.
"Cuando vimos la fuerza de éste", dijo Knutsen, "estimamos que podría provocar una aurora lo suficientemente brillante como para que nuestros instrumentos la detecten".
Unos días después, la CME impactó en Marte, lo que proporcionó un espectáculo de luces que el rover pudo capturar, mostrando que la aurora era casi uniforme en el cielo con una longitud de onda de emisión de exactamente 557,7 nm. Para confirmar la presencia de PES durante la observación de la aurora, el equipo consultó el instrumento PES de MAVEN, que también fue corroborado por datos de la misión Mars Express de la ESA (Agencia Espacial Europea). Los datos de ambas misiones confirmaron que el equipo del rover había logrado vislumbrar el fenómeno en el breve lapso de tiempo disponible.
"Este fue un ejemplo fantástico de coordinación entre misiones. Todos trabajamos juntos con rapidez para facilitar esta observación y estamos encantados de haber podido finalmente vislumbrar lo que los astronautas podrán ver allí algún día", declaró Shannon Curry, investigadora principal de MAVEN y científica investigadora del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado en Boulder (CU Boulder).
El futuro de las auroras en Marte
Al coordinar las observaciones de Perseverance con las mediciones del instrumento PES de MAVEN, los equipos pudieron ayudarse mutuamente a determinar que la emisión de 557,7 nm observada provino de partículas energéticas solares. Dado que esta es la misma línea de emisión que la aurora verde terrestre, es probable que los futuros astronautas marcianos puedan observar este tipo de aurora.
"Las observaciones de Perseverance de las auroras en luz visible confirman una nueva forma de estudiar estos fenómenos, complementaria a lo que podemos observar con nuestros orbitadores marcianos", declaró Katie Stack Morgan, científica interina del proyecto Perseverance en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "Una mejor comprensión de las auroras y las condiciones que rodean Marte y que propician su formación es especialmente importante mientras nos preparamos para enviar exploradores humanos allí de forma segura".
Referencia
Elise W. Knutsen et al, Detection of visible-wavelength aurora on Mars, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ads1563