La larga nube de agua de Arsia Mons

Investigación UPV/EHU

Foto: ESA/GCP/UPV-EHU

Cuando la primavera llega al sur de Marte, una inmensa nube de hielo de agua emerge cerca del volcán Arsia Mons, de 20 km de altura. En su máxima extensión, la nube mide unos 1.800 km de largo y 150 km de ancho. La nube se forma cuando el volcán actúa como un obstáculo para el viento, forzando a que el aire ascienda por sus laderas, y haciendo que la humedad que porta condense al enfriarse. Se crea así lo que lo que se conoce como una nube orográfica.

La peculiaridad de esta nube orográfica es que, una vez formada, a una altura de 45 km, el viento la arrastra, haciendo que se expanda rápidamente a una velocidad de unos 600 km/h; así, en sólo 2 o 3 horas, nos encontramos ante la nube orográfica más grande jamás vista en Marte.

La nube experimenta un rápido ciclo diario que se repite cada mañana durante varios meses. Comienza creciendo antes del amanecer, se expande rápidamente, y luego deja de expandirse, se separa de su ubicación inicial y acaba por evaporarse a última hora de la mañana, a medida que aumentan la temperatura de la atmósfera con la salida del Sol.

Ese es el ciclo diario de la nube que han descrito los investigadores del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU, como parte de un equipo internacional, combinando las imágenes tomadas por varias cámaras, entre las que destacan las nuevas observaciones realizadas con una pequeña cámara a bordo de la sonda Mars Express de la ESA, una longeva misión para la exploración de Marte en órbita desde 2003.

La nube resulta difícil de observar en su totalidad debido a los rápidos cambios en la dinámica de la atmósfera marciana y a las limitaciones en la órbita de muchas naves. “Para superar estos obstáculos, utilizamos una de las herramientas de Mars Express: la Cámara de Seguimiento Visual (VMC)”, señala Jorge Hernández Bernal, investigador predoctoral del Grupo de Ciencias Planetarias y autor principal del estudio.

Este instrumento, apodado la “cámara web” de Marte, presenta una resolución similar a la de una cámara web estándar de 2003; sin embargo, este trabajo ha demostrado un uso muy interesante, y que no estaba previsto, de la VMC, debido a que estos últimos años la cámara no estaba siendo utilizada para la investigación científica. “Aunque tiene una resolución espacial baja, presenta un gran campo de visión, algo esencial para disponer de una mayor perspectiva a distintas horas del día, y es estupenda para seguir la evolución de un determinado fenómeno a lo largo de un periodo de tiempo prolongado y a pequeños intervalos. Así, hemos podido estudiar toda la nube en numerosos ciclos de vida”, añade el investigador.

El equipo de investigación ha combinado las observaciones de la cámara VMC con las de otros dos instrumentos de Mars Express y de otras naves, e incluso han empleado observaciones realizadas en los años setenta. Las cámaras de alta resolución de Mars Express tienen campos de visión estrechos y las observaciones siempre se planifican con antelación. Así, los fenómenos meteorológicos —que suelen ser imprevisibles— normalmente se detectan por casualidad. No obstante, una vez que los investigadores comenzaron a comprender el ciclo vital y los patrones anuales de esta nube alargada, pudieron guiar al equipo de estas otras cámaras de alta resolución al lugar y la hora apropiados para capturarla mientras surgía.

“Muchos orbitadores marcianos no pueden siquiera observar esta parte de la superficie del planeta hasta primera hora de la tarde, debido a las propiedades de sus órbitas, por lo que esta es la primera exploración detallada de este interesante fenómeno, algo posible no solo gracias a la diversidad de instrumentos de Mars Express, sino también a su órbita”, explica Agustín Sánchez Lavega, catedrático de la UPV/EHU, coautor del estudio y responsable científico de la VMC. “Aunque en la Tierra se observan con frecuencia nubes orográficas, no alcanzan esta enorme longitud ni ofrecen una dinámica tan cambiante. Comprender esta nube nos brinda una excelente oportunidad para intentar replicar su formación con modelos que mejorarán nuestros conocimientos sobre los sistemas climáticos tanto de Marte como de la Tierra”, concluye.

Referencia:

J. Hernández‐ Bernal, A. Sánchez‐ Lavega, T. del Río‐ Gaztelurrutia, E. Ravanis, A. Cardesín ‐Moinelo, K. Connour, D. Tirsch, I. Ordóñez ‐Etxeberria, B. Gondet, S. Wood, D. Titov, N. M. Schneider, R. Hueso, R. Jaumann, E. Hauber (2021) An Extremely Elongated Cloud Over Arsia Mons Volcano on Mars: I. Life Cycle Journal of Geophysical Research doi: 10.1029/2020JE006517

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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