Confirmado: en Marte hay rayos, pero no como los de la Tierra

Es oficial: tras décadas de sospechas, teorías y búsquedas infructuosas, un nuevo estudio en ‘Nature’ acaba de confirmar lo que muchos esperaban desde hace años. La atmósfera de Marte no solo es ventosa y polvorienta; es un escenario activo de descargas eléctricas, algo que podría cambiar para siempre tanto nuestras ideas sobre la vida en el planeta rojo como la seguridad de los futuros astronautas.Durante más de medio siglo, desde que las naves Viking tocaron suelo marciano en los años 70, los científicos planetarios han debatido acaloradamente sobre si en Marte existían o no los rayos, aunque la lógica nos decía que sí. Sabemos que es un mundo rocoso, sabemos que tuvo vastos océanos en su juventud, que todavía conserva agua congelada en sus polos y bajo su superficie, y que posee una atmósfera, aunque tenue, donde se forman nubes y se desatan enormes tormentas de polvo que barren de punta a punta el planeta. Sin embargo, había una pieza que no terminaba de encajar. En la Tierra, allí donde hay fricción, polvo y viento, hay rayos. Y hace ya medio siglo que las sondas Voyager detectaron tormentas eléctricas colosales también en Júpiter y Saturno. ¿Por qué no entonces en nuestro mundo vecino? Año tras año, misión tras misión, el resultado era siempre el mismo: silencio. Ni una sola detección directa. Ni un solo ‘chispazo’ confirmado. Hasta ahora.Noticia Relacionada estandar Si ¡Sorpresa! Theia y la Tierra eran vecinos José Manuel NIeves El objeto del tamaño de Marte que hace 4.500 millones de años se estrelló contra nuestro mundo y dio origen a la Luna no venía del lejano Sistema Solar Exterior, sino que ‘nació muy cerca de nosotrosEl nuevo estudio, en efecto, ha roto ese silencio. Y en esta ocasión no ha sido ‘mirando’, sino ‘escuchando’. El resultado es que por primera vez tenemos una confirmación sólida, validada y revisada por pares, de que la atmósfera marciana es eléctricamente activa. Y no, no se trata de tormentas eléctricas como las de la Tierra, sino de algo más extraño, más sutil y, potencialmente, también más peligroso para la química de la vida.El misterio de los rayos invisiblesLa noticia llega directamente desde el cráter Jezero. Allí, un equipo internacional de investigadores liderado por el científico planetario Baptiste Chide, del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología de Toulouse, en Francia, ha logrado aislar la firma inconfundible de descargas eléctricas en los datos recogidos por el rover Perseverance de la NASA. Y ello a pesar de que, entre las misiones del rover, no figura expresamente la de cazar rayos. El ‘protagonista’ del hallazgo ha sido el instrumento SuperCam del Perseverance, o mejor dicho, el micrófono con el que esa cámara está equipado, diseñado originalmente para estudiar las propiedades de las rocas al ser golpeadas por un láser y para escuchar el viento. Es decir, que el dispositivo ha estado grabando los sonidos del paisaje durante dos años marcianos completos (lo que equivale a casi cuatro años terrestres).Así, al analizar 28 horas de grabaciones de audio, Chide y sus colegas se toparon con algo que les llamó poderosamente la atención: 55 eventos que no eran viento, ni tampoco ruido del motor del rover. Eran chasquidos. Y lo que es más importante, esos chasquidos coincidían perfectamente con interferencias electromagnéticas captadas al mismo tiempo por los sensores del vehículo. Habían encontrado, sin buscarlo, la ‘pistola humeante’ que los científicos llevaban persiguiendo desde las misiones Viking en los años 70.¿Por qué se ha tardado tanto en descubrirlos?La pregunta, desde luego, es obligada. Hemos tenido robots orbitando y rodando por Marte durante medio siglo, y en todo ese tiempo nadie había visto nunca un rayo. ¿Cómo es posible? La respuesta está en nuestra forma de buscarlos. Hemos estado persiguiendo truenos, cuando deberíamos habernos centrado en la electricidad estática.Aquí, en la Tierra, los rayos son fenómenos violentos, de kilómetros de longitud, que transportan una energía inmensa y que calientan el aire hasta convertirlo en un plasma brillante. Pero la atmósfera de Marte es diferente. Es muy tenue, está compuesta principalmente de dióxido de carbono, y tiene una presión en superficie bajísima, unas 100 veces menor que la de la Tierra. Todo lo cual cambia las reglas de la física. En un entorno de baja presión, de hecho, la ‘rigidez dieléctrica’ (la capacidad del aire para resistir el flujo de electricidad) es mucho menor. Es decir, que la electricidad no necesita acumular una carga monstruosa para saltar de un punto a otro, sino que ‘rompe’ el aire mucho antes. De modo que el resultado no es un relámpago cegador que ilumina el cielo, sino una miríada de pequeñas descargas a un metro del suelo, chispas que apenas recorren unos centímetros o metros, invisibles para las cámaras convencionales y demasiado débiles para ser detectadas desde la órbita.Ese es el motivo de los fracasos anteriores. Schiapparelli, el módulo de aterrizaje de la misión europea ExoMars 2016, Habría podido detectar esos chasquidos eléctricos, ya que llevaba los instrumentos adecuados para ello, pero por desgracia se estrelló contra la superficie. Y los orbitadores, como la Mars Express, siempre han buscado las señales de radio de grandes rayos en la atmósfera, sin encontrar nada. Nadie se preocupó de comprobar lo que ocurría a ras del suelo.Así nacen los rayos marcianosTodos hemos probado alguna vez a frotar un globo contra el pelo y ver cómo se eriza, o hemos sentido un chispazo al tocar la puerta del coche en un día seco. En ambos casos, se trata del llamado ‘efecto triboeléctrico’, o lo que es lo mismo, la electrificación por contacto y fricción.Pero veamos. Marte es, esencialmente, un desierto, y el polvo está por todas partes. Cuando el viento sopla, los granos de arena y polvo chocan entre sí incesantemente. En la Tierra, este mismo proceso ocurre dentro de las nubes de ceniza volcánica (generando rayos espectaculares) y en las tormentas de arena del desierto. Del mismo modo, el estudio de Nature revela que las 55 descargas detectadas ocurrieron casi exclusivamente durante momentos de gran turbulencia atmosférica. De hecho, 54 de los 55 eventos coincidieron con el 30% de las rachas de viento más fuertes registradas durante toda la misión del Perseverance. Y aún más revelador: 16 de esas descargas ocurrieron justo cuando el rover era ‘engullido’ por un ‘diablo de polvo’ o cuando alguno de estos torbellinos de arena pasaba muy cerca de él.La descarga se genera, más o menos, así: un remolino de polvo avanza por el paisaje rojizo. En su interior, miles de millones de partículas chocan continuamente, intercambian electrones y se cargan. De pronto, el campo eléctrico supera el límite de resistencia del aire marciano (unos 15 kilovoltios por metro, frente a los 3 megavoltios por metro necesarios en la Tierra) y ¡zas!. Se produce una micro-descarga. No es un rayo que cae del cielo, es el propio aire a menos de un metro de altura el que chisporrotea.¿Un peligro para los futuros colonos?La confirmación de que la atmósfera de Marte es eléctricamente activa cambia el escenario para la exploración humana. Elon Musk y la NASA sueñan con que un astronauta ponga los pies allí en la próxima década, pero este hallazgo acaba de añadir una nueva variable a la ecuación de la seguridad. Según el estudio, sin embargo, no es muy probable que un astronauta caiga fulminado por un rayo repentino, ya que las energías detectadas por Perseverance son bajas, similares quizá a las del calambre que sentimos al quitarnos un jersey de lana. Pero aún así se trata de una amenaza insidiosa. Para los equipos electrónicos sensibles, por ejemplo, estas descargas constantes pueden llegar a ser una pesadilla. Imaginemos hábitats, trajes espaciales y sistemas de soporte vital que deben funcionar durante meses o años en medio de tormentas de polvo que generan electricidad estática constantemente. El polvo cargado eléctricamente, además, se adhiere a todo con mucha más tenacidad (como bien saben los ingenieros que luchan por mantener limpios los paneles solares de los rovers). Y si el polvo se pega a los trajes y sellos de las esclusas debido a la carga estática, podría incluso comprometer la estanqueidad de las bases.Por no citar el hecho de que, aunque las descargas detectadas son pequeñas, el estudio sugiere que podrían existir otras mucho mayores fuera del alcance del micrófono del rover. De hecho, no podemos descartar que, en medio de una de esas tormentas globales que oscurecen el planeta entero durante semanas, los campos eléctricos crezcan lo suficiente como para generar arcos más potentes y peligrosos.El ‘factor Frankenstein’Pero quizás la implicación más profunda de este descubrimiento no tenga que ver con los problemas de los futuros astronautas, sino con la posible vida en el planeta. En el caso de la Tierra, se cree que los rayos jugaron un papel esencial en el origen de los primeros organismos vivos. El famoso experimento de Miller-Urey de 1953 demostró que la electricidad, al atravesar una atmósfera primitiva, puede romper moléculas simples y reordenarlas para formar aminoácidos, los ladrillos de la vida. ¿Podría haber ocurrido lo mismo en el Marte primitivo?Chide y su equipo sugieren que la actividad eléctrica detectada ‘mejora las condiciones oxidantes’ de la atmósfera. Las descargas eléctricas, de hecho, rompen las moléculas de dióxido de carbono y nitrógeno y crean especies químicas muy reactivas (como el peróxido de hidrógeno o los percloratos).Lo cual es un arma de doble filo. Por un lado, esta química exótica impulsada por rayos podría haber facilitado la creación de moléculas prebióticas hace miles de millones de años. Pero por otro esa misma reactividad hace que, hoy en día, la superficie de Marte sea tremendamente hostil para la preservación de materia orgánica. Y es que los percloratos, cuya formación podría estar siendo acelerada por estas descargas continuas, son tóxicos y destruyen las moléculas orgánicas. Es como si el planeta tuviera un sistema de esterilización natural activado por el viento.El hallazgo, por lo tanto, pone fin a un largo debate e inaugura una nueva era en la meteorología marciana. Ya no podemos ver a Marte como un mundo estático donde sólo el viento mueve las cosas. Es un mundo dinámico, crepitante y eléctricamente vivo. Pero como suele suceder en ciencia, cada respuesta genera una oleada de nuevas preguntas. Preguntas que, en este caso, pasan por averiguar si esas descargas afectan de algún modo al clima global de Marte, si juegan algún papel en los ciclos suelo-aire o si seremos capaces de diseñar instrumentos que aprovechen esta energía, o que por lo menos nos protejan de ella. Es oficial: tras décadas de sospechas, teorías y búsquedas infructuosas, un nuevo estudio en ‘Nature’ acaba de confirmar lo que muchos esperaban desde hace años. La atmósfera de Marte no solo es ventosa y polvorienta; es un escenario activo de descargas eléctricas, algo que podría cambiar para siempre tanto nuestras ideas sobre la vida en el planeta rojo como la seguridad de los futuros astronautas.Durante más de medio siglo, desde que las naves Viking tocaron suelo marciano en los años 70, los científicos planetarios han debatido acaloradamente sobre si en Marte existían o no los rayos, aunque la lógica nos decía que sí. Sabemos que es un mundo rocoso, sabemos que tuvo vastos océanos en su juventud, que todavía conserva agua congelada en sus polos y bajo su superficie, y que posee una atmósfera, aunque tenue, donde se forman nubes y se desatan enormes tormentas de polvo que barren de punta a punta el planeta. Sin embargo, había una pieza que no terminaba de encajar. En la Tierra, allí donde hay fricción, polvo y viento, hay rayos. Y hace ya medio siglo que las sondas Voyager detectaron tormentas eléctricas colosales también en Júpiter y Saturno. ¿Por qué no entonces en nuestro mundo vecino? Año tras año, misión tras misión, el resultado era siempre el mismo: silencio. Ni una sola detección directa. Ni un solo ‘chispazo’ confirmado. Hasta ahora.Noticia Relacionada estandar Si ¡Sorpresa! Theia y la Tierra eran vecinos José Manuel NIeves El objeto del tamaño de Marte que hace 4.500 millones de años se estrelló contra nuestro mundo y dio origen a la Luna no venía del lejano Sistema Solar Exterior, sino que ‘nació muy cerca de nosotrosEl nuevo estudio, en efecto, ha roto ese silencio. Y en esta ocasión no ha sido ‘mirando’, sino ‘escuchando’. El resultado es que por primera vez tenemos una confirmación sólida, validada y revisada por pares, de que la atmósfera marciana es eléctricamente activa. Y no, no se trata de tormentas eléctricas como las de la Tierra, sino de algo más extraño, más sutil y, potencialmente, también más peligroso para la química de la vida.El misterio de los rayos invisiblesLa noticia llega directamente desde el cráter Jezero. Allí, un equipo internacional de investigadores liderado por el científico planetario Baptiste Chide, del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología de Toulouse, en Francia, ha logrado aislar la firma inconfundible de descargas eléctricas en los datos recogidos por el rover Perseverance de la NASA. Y ello a pesar de que, entre las misiones del rover, no figura expresamente la de cazar rayos. El ‘protagonista’ del hallazgo ha sido el instrumento SuperCam del Perseverance, o mejor dicho, el micrófono con el que esa cámara está equipado, diseñado originalmente para estudiar las propiedades de las rocas al ser golpeadas por un láser y para escuchar el viento. Es decir, que el dispositivo ha estado grabando los sonidos del paisaje durante dos años marcianos completos (lo que equivale a casi cuatro años terrestres).Así, al analizar 28 horas de grabaciones de audio, Chide y sus colegas se toparon con algo que les llamó poderosamente la atención: 55 eventos que no eran viento, ni tampoco ruido del motor del rover. Eran chasquidos. Y lo que es más importante, esos chasquidos coincidían perfectamente con interferencias electromagnéticas captadas al mismo tiempo por los sensores del vehículo. Habían encontrado, sin buscarlo, la ‘pistola humeante’ que los científicos llevaban persiguiendo desde las misiones Viking en los años 70.¿Por qué se ha tardado tanto en descubrirlos?La pregunta, desde luego, es obligada. Hemos tenido robots orbitando y rodando por Marte durante medio siglo, y en todo ese tiempo nadie había visto nunca un rayo. ¿Cómo es posible? La respuesta está en nuestra forma de buscarlos. Hemos estado persiguiendo truenos, cuando deberíamos habernos centrado en la electricidad estática.Aquí, en la Tierra, los rayos son fenómenos violentos, de kilómetros de longitud, que transportan una energía inmensa y que calientan el aire hasta convertirlo en un plasma brillante. Pero la atmósfera de Marte es diferente. Es muy tenue, está compuesta principalmente de dióxido de carbono, y tiene una presión en superficie bajísima, unas 100 veces menor que la de la Tierra. Todo lo cual cambia las reglas de la física. En un entorno de baja presión, de hecho, la ‘rigidez dieléctrica’ (la capacidad del aire para resistir el flujo de electricidad) es mucho menor. Es decir, que la electricidad no necesita acumular una carga monstruosa para saltar de un punto a otro, sino que ‘rompe’ el aire mucho antes. De modo que el resultado no es un relámpago cegador que ilumina el cielo, sino una miríada de pequeñas descargas a un metro del suelo, chispas que apenas recorren unos centímetros o metros, invisibles para las cámaras convencionales y demasiado débiles para ser detectadas desde la órbita.Ese es el motivo de los fracasos anteriores. Schiapparelli, el módulo de aterrizaje de la misión europea ExoMars 2016, Habría podido detectar esos chasquidos eléctricos, ya que llevaba los instrumentos adecuados para ello, pero por desgracia se estrelló contra la superficie. Y los orbitadores, como la Mars Express, siempre han buscado las señales de radio de grandes rayos en la atmósfera, sin encontrar nada. Nadie se preocupó de comprobar lo que ocurría a ras del suelo.Así nacen los rayos marcianosTodos hemos probado alguna vez a frotar un globo contra el pelo y ver cómo se eriza, o hemos sentido un chispazo al tocar la puerta del coche en un día seco. En ambos casos, se trata del llamado ‘efecto triboeléctrico’, o lo que es lo mismo, la electrificación por contacto y fricción.Pero veamos. Marte es, esencialmente, un desierto, y el polvo está por todas partes. Cuando el viento sopla, los granos de arena y polvo chocan entre sí incesantemente. En la Tierra, este mismo proceso ocurre dentro de las nubes de ceniza volcánica (generando rayos espectaculares) y en las tormentas de arena del desierto. Del mismo modo, el estudio de Nature revela que las 55 descargas detectadas ocurrieron casi exclusivamente durante momentos de gran turbulencia atmosférica. De hecho, 54 de los 55 eventos coincidieron con el 30% de las rachas de viento más fuertes registradas durante toda la misión del Perseverance. Y aún más revelador: 16 de esas descargas ocurrieron justo cuando el rover era ‘engullido’ por un ‘diablo de polvo’ o cuando alguno de estos torbellinos de arena pasaba muy cerca de él.La descarga se genera, más o menos, así: un remolino de polvo avanza por el paisaje rojizo. En su interior, miles de millones de partículas chocan continuamente, intercambian electrones y se cargan. De pronto, el campo eléctrico supera el límite de resistencia del aire marciano (unos 15 kilovoltios por metro, frente a los 3 megavoltios por metro necesarios en la Tierra) y ¡zas!. Se produce una micro-descarga. No es un rayo que cae del cielo, es el propio aire a menos de un metro de altura el que chisporrotea.¿Un peligro para los futuros colonos?La confirmación de que la atmósfera de Marte es eléctricamente activa cambia el escenario para la exploración humana. Elon Musk y la NASA sueñan con que un astronauta ponga los pies allí en la próxima década, pero este hallazgo acaba de añadir una nueva variable a la ecuación de la seguridad. Según el estudio, sin embargo, no es muy probable que un astronauta caiga fulminado por un rayo repentino, ya que las energías detectadas por Perseverance son bajas, similares quizá a las del calambre que sentimos al quitarnos un jersey de lana. Pero aún así se trata de una amenaza insidiosa. Para los equipos electrónicos sensibles, por ejemplo, estas descargas constantes pueden llegar a ser una pesadilla. Imaginemos hábitats, trajes espaciales y sistemas de soporte vital que deben funcionar durante meses o años en medio de tormentas de polvo que generan electricidad estática constantemente. El polvo cargado eléctricamente, además, se adhiere a todo con mucha más tenacidad (como bien saben los ingenieros que luchan por mantener limpios los paneles solares de los rovers). Y si el polvo se pega a los trajes y sellos de las esclusas debido a la carga estática, podría incluso comprometer la estanqueidad de las bases.Por no citar el hecho de que, aunque las descargas detectadas son pequeñas, el estudio sugiere que podrían existir otras mucho mayores fuera del alcance del micrófono del rover. De hecho, no podemos descartar que, en medio de una de esas tormentas globales que oscurecen el planeta entero durante semanas, los campos eléctricos crezcan lo suficiente como para generar arcos más potentes y peligrosos.El ‘factor Frankenstein’Pero quizás la implicación más profunda de este descubrimiento no tenga que ver con los problemas de los futuros astronautas, sino con la posible vida en el planeta. En el caso de la Tierra, se cree que los rayos jugaron un papel esencial en el origen de los primeros organismos vivos. El famoso experimento de Miller-Urey de 1953 demostró que la electricidad, al atravesar una atmósfera primitiva, puede romper moléculas simples y reordenarlas para formar aminoácidos, los ladrillos de la vida. ¿Podría haber ocurrido lo mismo en el Marte primitivo?Chide y su equipo sugieren que la actividad eléctrica detectada ‘mejora las condiciones oxidantes’ de la atmósfera. Las descargas eléctricas, de hecho, rompen las moléculas de dióxido de carbono y nitrógeno y crean especies químicas muy reactivas (como el peróxido de hidrógeno o los percloratos).Lo cual es un arma de doble filo. Por un lado, esta química exótica impulsada por rayos podría haber facilitado la creación de moléculas prebióticas hace miles de millones de años. Pero por otro esa misma reactividad hace que, hoy en día, la superficie de Marte sea tremendamente hostil para la preservación de materia orgánica. Y es que los percloratos, cuya formación podría estar siendo acelerada por estas descargas continuas, son tóxicos y destruyen las moléculas orgánicas. Es como si el planeta tuviera un sistema de esterilización natural activado por el viento.El hallazgo, por lo tanto, pone fin a un largo debate e inaugura una nueva era en la meteorología marciana. Ya no podemos ver a Marte como un mundo estático donde sólo el viento mueve las cosas. Es un mundo dinámico, crepitante y eléctricamente vivo. Pero como suele suceder en ciencia, cada respuesta genera una oleada de nuevas preguntas. Preguntas que, en este caso, pasan por averiguar si esas descargas afectan de algún modo al clima global de Marte, si juegan algún papel en los ciclos suelo-aire o si seremos capaces de diseñar instrumentos que aprovechen esta energía, o que por lo menos nos protejan de ella.  

Es oficial: tras décadas de sospechas, teorías y búsquedas infructuosas, un nuevo estudio en ‘Nature’ acaba de confirmar lo que muchos esperaban desde hace años. La atmósfera de Marte no solo es ventosa y polvorienta; es un escenario activo de descargas eléctricas, algo que … podría cambiar para siempre tanto nuestras ideas sobre la vida en el planeta rojo como la seguridad de los futuros astronautas.

Durante más de medio siglo, desde que las naves Viking tocaron suelo marciano en los años 70, los científicos planetarios han debatido acaloradamente sobre si en Marte existían o no los rayos, aunque la lógica nos decía que sí. Sabemos que es un mundo rocoso, sabemos que tuvo vastos océanos en su juventud, que todavía conserva agua congelada en sus polos y bajo su superficie, y que posee una atmósfera, aunque tenue, donde se forman nubes y se desatan enormes tormentas de polvo que barren de punta a punta el planeta.

Sin embargo, había una pieza que no terminaba de encajar. En la Tierra, allí donde hay fricción, polvo y viento, hay rayos. Y hace ya medio siglo que las sondas Voyager detectaron tormentas eléctricas colosales también en Júpiter y Saturno. ¿Por qué no entonces en nuestro mundo vecino? Año tras año, misión tras misión, el resultado era siempre el mismo: silencio. Ni una sola detección directa. Ni un solo ‘chispazo’ confirmado. Hasta ahora.

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