Por primera vez en sus ocho años en órbita alrededor de Marte, la misión MAVEN de la NASA ha sido testigo de dos tipos diferentes de auroras ultravioleta simultáneamente, resultado de las tormentas solares que comenzaron el 27 de agosto.
MAVEN, la misión Mars Atmosphere and Volatile Evolution, es el único activo en Marte capaz de observar la actividad del Sol y la respuesta de la delgada atmósfera marciana al mismo tiempo. El análisis en tiempo real y las simulaciones de las erupciones solares de la Moon to Mars Space Weather Analysis Office de la NASA también permitieron al equipo de MAVEN predecir correctamente cuándo la tormenta solar llegaría al Planeta Rojo.
El pronóstico preciso del clima espacial es fundamental para ayudar a proteger las misiones actuales y los futuros exploradores humanos en el Planeta Rojo porque, a diferencia de la Tierra, Marte carece de un campo magnético para protegerse contra la radiación dañina que pueden acarrear las tormentas solares.
Origen en el sol
El 27 de agosto, una región activa del Sol produjo una serie de erupciones solares, que son intensos estallidos de radiación. La actividad de la llamarada estuvo acompañada por una eyección de masa coronal (CME), una explosión masiva de gas y energía magnética que sale del Sol y se propaga por el espacio. Esta CME interplanetaria impactó en Marte unos días después.
Esta CME produjo uno de los eventos de partículas energéticas solares (SEP) más brillantes que ha observado la nave espacial MAVEN. Los SEP que se aceleraron antes de la CME fueron observados en Marte por el detector SEP de MAVEN, el 27 de agosto. De hecho, muchos de los instrumentos de MAVEN pudieron medir conjuntamente la fuerza de la tormenta solar, como el monitor ultravioleta extremo, el magnetómetro, el analizador de iones de viento solar y el analizador de electrones de viento solar.
“Al utilizar modelos de clima espacial de propagación de CME, determinamos cuándo llegaría la estructura e impactaría en Marte”, dijo Christina Lee, física espacial de la Universidad de California (Berkeley), miembro del equipo de la misión MAVEN y que está colaborando con los científicos de la Moon to Mars Space Weather Analysis Office. “Esto permitió al equipo de MAVEN predecir algunas perturbaciones emocionantes en la atmósfera de Marte derivadas de los impactos de la CME interplanetaria y los SEP asociados”.
Créditos: LASP/CU Boulder, UC Berkeley.
Capturando el espectáculo de luces en Marte
Las partículas liberadas por la tormenta solar bombardearon la atmósfera de Marte, provocando auroras brillantes en longitudes de onda ultravioleta. El instrumento Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) de MAVEN observó dos tipos: una aurora difusa y una aurora de protones.
Parte de la razón por la que este increíble dúo se observó simultáneamente se debió a la sincronización. Marte está al final de la temporada de tormentas de polvo, que ocurre cada año marciano durante su máxima aproximación al Sol. Estas tormentas de polvo calientan la atmósfera lo suficiente como para permitir que el vapor de agua alcance grandes altitudes, donde la radiación ultravioleta solar lo descompone y libera átomos de hidrógeno en el proceso. Cuando el viento solar entrante golpea todo este hidrógeno extra, el lado diurno del planeta se ilumina con emisiones ultravioleta. Esta “aurora de protones” coincidió con la llegada de partículas energéticas aún más dinámicas que penetraron más profundamente en la atmósfera, creando una aurora difusa visible en todo el lado nocturno.
Sumedha Gupta, investigadora postdoctoral del equipo IUVS del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado Boulder, detectó la coincidencia durante su rutinaria verificación de datos unos días después del evento. “Me sorprendió mucho ver la aurora de protones al mismo tiempo que la aurora difusa, porque nunca antes había sucedido”, dijo. “Ambos están aumentando con la actividad solar, ¡así que esperamos que siga sucediendo!”
Un indicador de las próximas tormentas
Este espectáculo de luces es una señal de lo que llegará Marte y al equipo de MAVEN. El Sol está cada vez más activo con eventos, como erupciones y CME, a medida que se acerca al máximo solar en 2024-2025. El máximo solar es cuando la actividad solar alcanza su punto máximo en su ciclo de 11 años del Sol, lo que significa que se espera que las CME y las SEP aumenten en frecuencia y continúen impactando la atmósfera de Marte.
“Es emocionante seguir observando ‘primicias’ como estas auroras simultáneas tantos años después del inicio de la misión. Tenemos mucho que aprender sobre la atmósfera y cómo las tormentas solares afectan al Planeta Rojo”, dijo Shannon Curry, investigadora principal de MAVEN en la Universidad de California (Berkeley). “Nuestro equipo está deseando que lleguen los próximos años para observar las condiciones más extremas en la vida útil de la misión MAVEN”.
Edición: R. Castro.