La Misión a Marte de los Emiratos, la primera exploración interplanetaria de una nación árabe, publicó hoy impresionantes imágenes de las enigmáticas y discretas auroras de Marte, luego de una serie de observaciones revolucionarias que han brindado nuevas respuestas, y nuevas preguntas, sobre las interacciones entre la atmósfera marciana, la los campos magnéticos del planeta y el viento solar.

Las observaciones incluyen un fenómeno nunca antes visto denominado «aurora serpenteante discreta» por el equipo de EMM, una aurora gigante parecida a un gusano que se extiende por la mitad del planeta rojo.

«Cuando fotografiamos por primera vez la discreta aurora de Marte poco después de la llegada de la sonda Hope a Marte en 2021, sabíamos que habíamos descubierto un nuevo potencial para observaciones nunca antes posibles a esta escala, y tomamos la decisión de aumentar nuestro enfoque en estas auroras. «, dijo Hessa Al Matroushi, científico jefe de la Misión a Marte de los Emiratos. «Podemos obtener instantáneas sinópticas casi completas de la atmósfera para estudiar los fenómenos atmosféricos y las interacciones.

La discreta aurora enrollada consiste en rayas largas, parecidas a gusanos, de emisión de electrones energizados en la atmósfera superior, que abarca muchos miles de kilómetros, desde el lado diurno hasta el lado nocturno de Marte. Captadas mientras Marte experimentaba los efectos de una tormenta solar, lo que resultó en una corriente más rápida y turbulenta de electrones del viento solar, estas observaciones aurorales se encuentran entre las más brillantes y voluminosas que Hope haya visto jamás. Incluyen formas alargadas que pueden ser causadas por rangos alargados similares de condiciones de excitación de electrones en la cola magnética.

El campo magnético interplanetario es transportado por el viento solar y envuelve a Marte, combinándose con el magnetismo de la corteza marciana para formar la magnetocola marciana, una compleja matriz de campos magnéticos en el lado nocturno marciano.

Omran Sharaf, gerente de proyectos de EMM, dijo: “Tener ancho de banda y recursos adicionales a nuestra disposición nos permitió ser oportunistas y enfocarnos más en la región discreta de la aurora de lo que inicialmente planeamos. Esa agilidad sin duda ha valido la pena, ya que ahora hemos abierto nuevas formas de estudiar estos fenómenos transitorios y dinámicos. La ciencia novedosa fue un objetivo clave de la misión, y ciertamente es nueva».

Las observaciones realizadas con el instrumento EMUS (espectrómetro ultravioleta de Marte de los Emiratos) de Hope varían en longitudes de onda entre 90 y 180 nanómetros. Las emisiones UV, encontradas en una longitud de onda de 130,4 nm y representadas en la nueva serie de observación, muestran dónde los electrones energéticos chocan contra átomos y moléculas en la atmósfera marciana superior, a unos 130 km sobre la superficie del planeta.

Estos electrones provienen del viento solar y son alimentados por campos eléctricos en la magnetosfera de Marte.

dr. Rob Lillis, miembro del equipo de EMUS en la Universidad de California, Berkeley, dijo: «La sinuosa y discreta Aurora fue un descubrimiento impactante que en muchos sentidos nos tiene rascándonos la cabeza y volviendo a la mesa de dibujo. Tenemos ideas, pero ninguna. Esto proporciona una explicación sólida de por qué vemos auroras intensas de esta forma y en escalas planetarias. Ahora tenemos la oportunidad de volver a examinar las observaciones anteriores de Marte realizadas por misiones como MAVEN y Mars Express, para buscar firmas que puedan ayudar a desarrollar las nuevas observaciones de Hope. Tal vez pueda ayudarnos a descubrir qué está pasando aquí».

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Los electrones siguen líneas de campo magnético, por lo que sus caminos hacia la atmósfera están determinados por los campos magnéticos en ese entorno. Las nuevas observaciones de Hope incluyen líneas de campo «cubiertas» que no tocan la atmósfera del lado nocturno, líneas de campo «cerradas» que se conectan a la corteza en ambos extremos y líneas de campo «abiertas» que conectan la corteza con el viento solar. Estas líneas de campo «abiertas» dirigen electrones hacia la atmósfera en patrones a veces intrincados, que luego se reflejan en la emisión ultravioleta resultante detectada por EMUS. Debido a que están espacialmente limitadas, estas emisiones se conocen como «auroras discretas».

Además de las auroras definidas por el campo de la corteza marciana, las formas complejas de impactos de electrones energizados observados por Hope abren nuevas vías para nuestra comprensión de cómo la combinación de interacciones planetarias y solares afecta la dinámica atmosférica marciana.

Hasta ahora se han observado tres tipos de auroras alrededor de Marte: Las auroras difusas se ven solo durante tormentas solares intensas, cuando las interacciones con las partículas más energéticas iluminan la atmósfera alrededor de todo el planeta. Por el contrario, la aurora discreta está muy localizada, y las observaciones hasta ahora parecen respaldar la teoría de que está directamente relacionada con los campos magnéticos desiguales generados por minerales magnetizados incrustados en la corteza marciana. Ambas auroras se observan en el lado nocturno marciano, mientras que una tercera clase, la aurora de protones, se ha medido en el lado diurno marciano y está impulsada por interacciones entre el viento solar y el hidrógeno en la exosfera marciana.

Estos tres tipos de auroras se habían identificado previamente, pero las imágenes globales claras de las auroras discretas eran difíciles de alcanzar hasta que la sonda EMM hizo nuevas observaciones poco después de llegar a Marte. Ahora, un mayor enfoque por parte del equipo científico de EMM en las observaciones de auroras discretas ha resultado en observaciones de este nuevo fenómeno de auroras discretas serpenteantes. «Desde esas primeras observaciones de las auroras discretas, hemos seguido viendo nuevos e increíbles patrones de auroras que brindan nuevos conocimientos sobre las interacciones de las partículas cargadas en la atmósfera marciana», dijo Al Matroushi. «Hay una gran cantidad de información nueva aquí para que trabaje el equipo científico de EMM».

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Como uno de los tres instrumentos a bordo de la Mars Hope Probe, el principal objetivo científico de EMUS es medir el oxígeno y el monóxido de carbono en la termosfera marciana y la variabilidad del hidrógeno y el oxígeno en la exosfera.

Hope sigue su órbita científica elíptica planificada de 20.000-43.000 km con una inclinación de 25 grados hacia Marte. La sonda orbita el planeta cada 55 horas y recopila una muestra completa de datos planetarios cada nueve días durante su misión de dos años para mapear la dinámica atmosférica de Marte.

EMM y la sonda Hope son la culminación de un proyecto de desarrollo y transferencia de conocimientos iniciado en 2006 en el que los ingenieros emiratíes han trabajado con socios de todo el mundo para desarrollar las capacidades de diseño, ingeniería y fabricación de naves espaciales de los EAU. Hope es una nave espacial totalmente autónoma que lleva tres instrumentos para medir la atmósfera marciana. Con un peso aproximado de 1.350 kg y aproximadamente del tamaño de un SUV pequeño, la nave espacial fue diseñada y desarrollada por ingenieros de MBRSC en colaboración con socios académicos, incluido LASP en la Universidad de Colorado, Boulder; Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de California, Berkeley.

La Misión a Marte de los Emiratos estudia la atmósfera marciana y la relación entre la capa superior y las regiones inferiores, brindando a la comunidad científica internacional acceso completo por primera vez a una visión holística de la atmósfera marciana en diferentes momentos del día a través de diferentes estaciones. Las publicaciones de datos científicos ocurren cada tres meses, y la información está disponible gratuitamente para investigadores y entusiastas de todo el mundo.

La llegada histórica de Hope Probe al Planeta Rojo coincidió con un año de celebraciones para conmemorar el Jubileo de Oro de los EAU en 2021.

Acerca de la Misión a Marte de los Emiratos

La Misión a Marte de los Emiratos fue anunciada en julio de 2014 por el Presidente de los Emiratos Árabes Unidos, Su Alteza el Jeque Khalifa Bin Zayed Al Nahyan y Su Alteza el Jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum, Vicepresidente y Primer Ministro de los Emiratos Árabes Unidos y Gobernante de Dubái en la Centro Espacial Mohammed Bin Rashid (MBRSC), en colaboración con sus socios de transferencia de conocimiento y financiado por la Agencia Espacial de los EAU.

Diseñada para interrumpir y acelerar el sector espacial de los EAU mediante la creación de una comunidad científica y la promoción de la educación espacial en el país, la sonda tiene como objetivo crear la primera imagen completa del clima marciano a lo largo del año marciano.

La sonda Hope entró en la órbita de Marte en 2021, el 50 aniversario de la fundación de los Emiratos Árabes Unidos, que se convirtió en una nación independiente el 2 de diciembre de 1971.

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