La misión MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA y la Emirates Mars Mission (EMM) de los Emiratos Árabes Unidos han publicado observaciones conjuntas de eventos dinámicos de auroras de protones en Marte. Las observaciones remotas de auroras realizadas por EMM junto con las observaciones de plasma in situ realizadas por MAVEN, abren nuevas vías para comprender la atmósfera marciana.
Esta colaboración fue posible gracias al reciente intercambio de datos entre las dos misiones y destaca el valor de las observaciones multipunto en el espacio. Un estudio de estos hallazgos aparece en la revista Geophysical Research Letters.
En el nuevo estudio, la EMM descubrió estructuras a fina escala en la aurora de protones que se extendía por todo el lado diurno de Marte. Las auroras de protones, descubiertas por MAVEN en 2.018, son un tipo de aurora marciana que se forma cuando el viento solar, formado por partículas cargadas del Sol, interactúa con la atmósfera superior. Las observaciones de auroras de protones realizadas por MAVEN y la misión Mars Express de la ESA (la Agencia Espacial Europea) muestran que estas auroras aparecen y están distribuidas uniformemente en todo el hemisferio. Por el contrario, EMM observó una aurora de protones que parecía muy dinámica y variable. Estas “auroras de protones irregulares” se forman cuando alrededor de Marte, condiciones turbulentas permiten que las partículas cargadas fluyan directamente a la atmósfera y brillen a medida que disminuyen la velocidad.
“Las observaciones de EMM sugirieron que la aurora estaba tan extendida y desorganizada que el entorno de plasma alrededor de Marte debió haber sido perturbado, hasta el punto de que el viento solar estaba impactando directamente en la atmósfera superior dondequiera que observáramos la emisión de la aurora”, dijo Mike Chaffin, científicao de MAVEN y EMM con sede en el Laboratory for Atmospheric and Space Physics de la Universidad de Colorado Boulder y autor principal del estudio. “Al combinar las observaciones de auroras de EMM con las mediciones de MAVEN del entorno de plasma auroral, podemos confirmar esta hipótesis y determinar que lo que estábamos viendo era esencialmente un mapa de dónde el viento solar estaba cayendo sobre el planeta”.
Normalmente, es difícil que el viento solar llegue a la atmósfera superior de Marte porque es redirigido por el arco de choque y los campos magnéticos que rodean el planeta. Las observaciones de la irregular aurora de protones son, por lo tanto, una ventana a circunstancias raras, durante las cuales la interacción entre el viento solar y Marte es caótica. “Se desconoce el impacto total de estas condiciones en la atmósfera marciana, pero las observaciones de EMM y MAVEN desempeñarán un papel clave en la comprensión de estos eventos enigmáticos”, dijo Chaffin.
El intercambio de datos entre MAVEN y EMM ha permitido a los científicos determinar los hechos tras la irregular aurora de protones. EMM lleva el instrumento EMUS de los Emiratos, que observa la atmósfera superior y la exosfera del planeta rojo, buscando la variabilidad en la composición atmosférica y el escape atmosférico al espacio. MAVEN cuenta con un conjunto completo de instrumentos de plasma, incluidos el magnetómetro (MAG), el analizador de iones de viento solar (SWIA) y el instrumento de composición de iones térmicos y supratérmicos (STATIC) utilizados en este estudio.
Créditos: Emirates Mars Mission/Agencia Espacial de los EAU.
“Las observaciones globales de EMM de la atmósfera superior brindan una perspectiva única sobre una región importante para la ciencia de MAVEN”, dijo la investigadora principal de MAVEN, Shannon Curry, del Space Sciences Laboratory de UC Berkeley. “Este tipo de observaciones simultáneas prueban la física fundamental de la dinámica atmosférica y su evolución y resalta los beneficios de la colaboración científica internacional”.
La líder científica de EMM, Hessa Al Matroushi, estuvo de acuerdo. “El acceso a los datos de MAVEN ha sido esencial para colocar estas nuevas observaciones de EMM en un contexto más amplio”, dijo. “Juntos, estamos ampliando los límites de nuestro conocimiento no solo de Marte, sino también de las interacciones planetarias con el viento solar”.
Las mediciones desde múltiples puntos de vista ya han demostrado ser un activo en la investigación de la Tierra y la heliofísica. En Marte, más de media docena de orbitadores están realizando observaciones científicas y con el hemisferio sur de Marte actualmente experimentando el verano, cuando se sabe que la aurora de protones es más activa, las observaciones desde varios puntos de vista serán fundamentales para comprender cómo se forman estos eventos. La colaboración entre EMM y MAVEN demuestra el valor de los descubrimientos científicos de la atmósfera marciana con dos naves espaciales observando simultáneamente la misma región.
El investigador principal de MAVEN tiene su sede en la Universidad de California (Berkeley) mientras que el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland) administra la misión MAVEN. Lockheed Martin Space construyó la nave espacial y es responsable de las operaciones de la misión. El Jet Propulsion Laboratory de la NASA (en el sur de California) brinda soporte para la navegación y la Red de Espacio Profundo. El Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) de la Universidad de Colorado Boulder, es responsable de administrar las operaciones científicas y la divulgación y comunicación pública.
Edición: R. Castro.