diciembre 2, 2022

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Marte produce patrones de nubes que son sorprendentemente similares a los de la Tierra

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La primavera en el hemisferio norte de Marte se caracteriza por una rica y dinámica actividad en la atmósfera. Esta actividad ocurre en el borde del casquete polar y, a menudo, se revela por la presencia de tormentas de polvo locales.

Un nuevo estudio profundiza en dos partes tormentas de polvo marcianas que ocurrió cerca del polo norte de Marte en 2019. Los patrones de nubes son sorprendentemente similares a los de la Tierra, lo que indica procesos de formación similares.

Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) detectó tormentas durante la primavera ártica. Encontró que Marte sorprendentemente produce patrones de nubes similares a la Tierra que recuerdan a los que se encuentran en los trópicos de nuestro planeta.

Dos cámaras a bordo Expreso de Marte La Cámara de Monitoreo Visual (VMC) y la Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC), junto con la cámara MARCI a bordo del Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA, han fotografiado las tormentas desde la órbita.

Una tormenta de polvo se cierne sobre la superficie de Marte. Crédito: ESA/GCP/UPV/EHU Bilbao

La secuencia de imágenes de VMC muestra cómo las tormentas exhiben ciclos repetidos de crecimiento y desaparición durante días. Las vistas más amplias de las imágenes HRSC muestran claramente las estructuras helicoidales. Las espirales, que varían de 1000 a 2000 km de diámetro, comparten la misma génesis que los ciclones extratropicales que se ven en las latitudes medias y latitudes de la Tierra.

Las imágenes revelan un cierto fenómeno en Marte. Muestran que las tormentas de polvo marcianas consisten en células de nubes más pequeñas espaciadas regularmente como granos o guijarros. La textura también aparece en las nubes. atmósfera terrestre.

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La secuencia de imágenes de VMC muestra cómo las tormentas exhiben ciclos repetidos de crecimiento y desaparición a lo largo de los días. Las vistas más amplias de las imágenes HRSC muestran claramente las estructuras helicoidales. Las espirales, que varían de 1000 a 2000 km de diámetro, comparten la misma génesis que los ciclones extratropicales que se ven en las latitudes medias y latitudes de la Tierra.

Nubes de polvo en el polo norte de Marte
Nubes de polvo en el polo norte de Marte. Crédito: ESA/GCP/UPV/EHU Bilbao

Las imágenes muestran un fenómeno marciano específico. Muestran que las tormentas de polvo marcianas consisten en células de nubes más pequeñas que están espaciadas uniformemente y dispuestas como granos o guijarros. También se puede ver que las nubes en la atmósfera de la Tierra tienen textura.

La convección, donde el aire caliente sube porque es menos denso que el aire frío, crea texturas reconocibles. A medida que sube el aire en el centro de las pequeñas células nubosas, se produce este tipo de convección, conocida como convección de célula cerrada. Los espacios en el cielo alrededor de las células de las nubes son pasajes para que el aire frío se hunda debajo del aire caliente que asciende.

sobre mí una tierraEl agua está en el aire ascendente que se condensa para formar nubes. Las imágenes de nubes de polvo en Marte muestran el mismo fenómeno, pero en Marte, las columnas de aire ascendentes consisten en polvo en lugar de agua. El sol calienta el aire polvoriento, lo que hace que se eleve y forme células de polvo. Las áreas de arrastre de aire que contienen menos polvo rodean las celdas. Esto da como resultado un patrón granular que también se puede ver en imágenes de nubes en la Tierra.

Nubes de polvo manchadas en una tormenta marciana
Nubes de polvo manchadas en una tormenta marciana. Crédito: ESA/GCP/UPV/EHU Bilbao

Los científicos rastrearon el movimiento de la célula dentro de las imágenes para medir la velocidad del viento. Se encontró que el viento sopla la nube a una velocidad de hasta 140 km/h. Esto expande la forma de las celdas a favor del viento. A pesar de la atmósfera caótica y dinámica de Marte y la Tierra, la naturaleza crea estos patrones ordenados.

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Colin Wilson, científico del proyecto Mars Express en la ESA, dijo: «Al pensar en una atmósfera similar a la de Marte en la Tierra, uno podría pensar fácilmente en un desierto o una región polar. Es bastante inesperado, entonces, que al rastrear el movimiento caótico de las tormentas de polvo, se pueden establecer paralelos con los procesos que ocurren en los trópicos húmedos y cálidos y que no se parecen mucho a Marte.

Las imágenes de VMC permitieron medir la altura de las nubes de polvo, un hallazgo importante. nubes arriba superficie de marte Se determina midiendo la longitud de las sombras que proyectan y combinando esa información con el conocimiento de la posición del sol. Los resultados muestran que el polvo puede elevarse de 6 a 11 kilómetros sobre la superficie y que los diámetros de las celdas suelen estar entre 20 y 40 kilómetros.

Agustín Sánchez-Levaga de la Universidad del País Vasco UPV/EHU (España), quien lidera el equipo científico de VMC y autor principal del artículo, Él dijoY el “A pesar del comportamiento impredecible de las tormentas de polvo en Marte y los fuertes vientos que las acompañan, hemos visto que, dada su complejidad, pueden surgir estructuras organizadas como frentes y patrones de convección celular”.

«Tal convección celular organizada no es exclusiva de la Tierra y Marte; las observaciones de Venus realizadas por Venus Express podrían mostrar patrones similares. Nuestro trabajo sobre la convección seca de Marte es otro ejemplo del valor de los estudios comparativos de fenómenos similares que ocurren en atmósferas planetarias para comprender la mecanismos detrás de ellos «mejor bajo diferentes condiciones y entornos».

Referencia de la revista:

  1. A. Sánchez-Lavega et al. Patrones de celdas y convección seca en tormentas de polvo en el borde del casquete polar norte de Marte. Ícaro. DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115183
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