¿Marte podría generar rayos como en la Tierra?

Investigadores de la República Checa afirman haber detectado la señal de un "silbido" en una instantánea de un segundo capturada por la sonda MAVEN, que orbita Marte. Este fenómeno, observado en la ionosfera del planeta, sería la primera descarga eléctrica similar a un rayo jamás registrada allí, y el hallazgo será importante para comprender los procesos atmosféricos en la atmósfera marciana.

«Los silbatos son bien conocidos en la Tierra y están asociados con los relámpagos», explica el físico espacial František Němec, de la Universidad Carolina, quien dirigió esta investigación. «Nuestro resultado implica que este fenómeno también ocurre en nuestro planeta vecino».

A diferencia de la Tierra, Marte no posee un campo magnético global, sino campos localizados creados por materiales magnetizados en su corteza. Además, debido a su atmósfera tenue, los relámpagos en este planeta no se originan en nubes de agua, sino en tormentas de polvo, similares a las que se observan en las erupciones volcánicas terrestres y en los remolinos de polvo.

Durante las tormentas de polvo, los granos de polvo se cargan eléctricamente al chocar entre sí y generan un campo eléctrico. En Marte, estudios previos han predicho que este campo puede descargarse cuando su valor supera el umbral de ruptura en la atmósfera marciana de baja presión, que ronda los 15 kV/m.

Los remolinos de polvo, por su parte, pueden producir radiación de frecuencia ultrabaja en la Tierra gracias a las cargas eléctricas que fluctúan a medida que el polvo gira. Dado que tanto los remolinos como las tormentas de polvo son mucho más intensos en Marte, la teoría sugiere que podrían generar radiación de banda ancha que podríamos detectar en la Tierra. A pesar de las mediciones recientes realizadas por el Allen Telescope Array, las misiones Mars Global Surveyor (MGS) y Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), y la sonda Mars Express, aún no se ha encontrado evidencia concluyente de rayos marcianos.

Análisis de la radiación electromagnética

Según Němec, otra forma de detectar estas descargas eléctricas es analizar la radiación electromagnética que las acompaña. Esta radiación se encuentra en el rango de frecuencias extremadamente bajas/muy bajas y, bajo ciertas condiciones, puede alcanzar la ionosfera de un planeta. El fenómeno se identificó y observó por primera vez en la Tierra poco antes de la era espacial, y desde entonces, estas ondas electromagnéticas se han utilizado con éxito para aportar pruebas de la existencia de rayos en Júpiter, Saturno y Neptuno.

Estas ondas se conocen como silbatos, explica, debido a su patrón espectral característico en el medio plasmático de la ionosfera. Allí, las ondas de mayor frecuencia se propagan más rápido y llegan al punto de observación antes que las de menor frecuencia, lo que da como resultado una forma espectral característica de "silbido".

El desafío para la observación radica en que estas ondas solo pueden penetrar la ionosfera marciana en el lado nocturno del planeta y cuando el campo magnético apunta en dirección vertical. Esto limita considerablemente las áreas de Marte donde las naves espaciales pueden observar los silbidos magnéticos, concretamente, a las regiones relativamente pequeñas del campo magnético cortical en el hemisferio sur del planeta.

Němec afirma haber identificado la señal electromagnética de un silbido en Marte en una instantánea capturada por la sonda MAVEN el 21 de junio de 2015. «Lo identifiqué por primera vez de noche en una región con un campo magnético fuerte y casi vertical, algo crucial para que la onda pueda propagarse hasta la altitud en la que orbita la sonda sin que su señal se atenúe demasiado».

De las numerosas instantáneas de ondas analizadas (108.418 en total), solo este evento contenía una señal de silbido, según explica a Physics World. «Esto probablemente refleja la rareza del fenómeno en sí, así como las condiciones específicas del campo ionosférico y magnético necesarias para que la onda se propague hasta la nave espacial».

La sonda MAVEN ha estado orbitando Marte desde 2014 y envió datos a la Tierra hasta que perdimos la comunicación con ella el año pasado. Si bien no se registraron tormentas de polvo a gran escala en el planeta en el momento en que la sonda captó el silbido, Němec y sus colegas afirman que el efecto podría deberse a un evento de polvo local.

Diferentes velocidades de propagación

«Los silbidos se forman porque, en el plasma ionizado de la ionosfera, las diferentes frecuencias de señal se propagan a velocidades distintas», explica Němec. «Como resultado, aunque todas las frecuencias se generan simultáneamente durante una descarga eléctrica, las frecuencias más altas —que se propagan más rápido— llegan primero a la nave espacial, seguidas posteriormente por las frecuencias más bajas».

Los investigadores, que detallan su trabajo en Science Advances, calcularon estos desfases temporales correspondientes y afirman que sus observaciones coinciden «muy bien» con las predicciones teóricas. También calcularon cómo se atenúan las ondas adaptando los métodos utilizados para la Tierra a la composición supuesta de la ionosfera marciana. Los resultados revelaron que las frecuencias más altas se atenúan con mayor intensidad, lo que explica por qué solo se observa la porción de baja frecuencia del silbido, según Němec.

Fuente: Physics World

Referencia

František Němec et al.,Lightning-generated waves detected at Mars.Sci. Adv.12,eaeb4898(2026).DOI:10.1126/sciadv.aeb4898