En unos pocos meses, una tormenta de polvo en todo el planeta puede cubrir Marte, bloqueando la luz del sol y ocultando sus características. Si bien las tormentas de polvo locales son bastante comunes, las tormentas de polvo globales son más raras, y ocurren en momentos irregulares que previamente han desafiado la predicción.
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Pero al estudiar el movimiento de los planetas en el sistema solar, los científicos pueden tener una nueva herramienta para pronosticar tormentas futuras.
Las tormentas de polvo globales pueden estar vinculadas al movimiento de Marte alrededor del centro gravitacional del sistema solar. Aunque el sol es el residente más masivo, el peso adicional de sus satélites significa que su núcleo no es el punto medio del sistema. Incluso el sol debe rodear el centro gravitacional del sistema solar, causando un ligero bamboleo en la órbita de la estrella. Este bamboleo se ha relacionado tentativamente con sus manchas solares, pero por primera vez, los investigadores también lo están vinculando al clima en un planeta.
James Shirley, científico atmosférico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California, compara el movimiento de Júpiter y el sol, los objetos más grandes del sistema solar, con un par de patinadores de hielo tomados de la mano mientras giran uno alrededor del otro, y alrededor de sus centro de gravedad. En el sistema solar, sin embargo, todos los planetas contribuyen un poco a la fiesta.
"Es una especie de gran baile, no son solo los dos pequeños bailarines de hielo", dice Shirley.
Los bailarines intercambian energía, aunque su energía combinada permanece constante. Shirley y sus colegas descubrieron que lo mismo es cierto para Marte, que puede ganar o perder energía rotacional y orbital a medida que se mueve a través del sistema solar. La energía agregada al planeta puede proporcionar la patada necesaria para cambiar las tormentas de polvo regionales a tormentas en todo el planeta que pueden durar meses.
Las grandes tormentas de polvo generalmente ocurren durante el verano marciano, y los científicos ya sabían que era probable que las tormentas de polvo crecieran de grandes a todo el planeta cuando el verano coincidía con el acercamiento más cercano del planeta al sol. Pero las tormentas no ocurren cada vez que Marte se acerca al sol. Shirley y su equipo descubrieron que las tormentas solo ocurren cuando el planeta está más cerca del centro del sistema solar, no del sol; Los años en que el corazón del sistema está más lejos del planeta escapan de las tormentas de polvo globales. Shirley y sus colegas dicen que el crecimiento explosivo de lo regional a lo global podría deberse a que la atmósfera marciana recibe energía de la danza del sistema solar.
Mark Lemmon, un científico planetario que estudia atmósferas en la Universidad Texas A&M, proporciona lo que él llama una analogía imperfecta, la de sacar la alfombra de debajo de alguien. Si el planeta recibe más energía, lo que hace que la superficie gire más rápido, la atmósfera puede hacer lo contrario y disminuir la velocidad, al igual que una persona que camina sobre una alfombra se detiene cuando se retira rápidamente. Lo contrario también es cierto; Si la superficie se ralentiza, la atmósfera puede girar más rápido. La energía relativa adicional entre los dos puede ser suficiente para que las tormentas regionales se fusionen en una monstruosidad global.
Lemmon, que no participó en la investigación actual, compara las tormentas de polvo resultantes en todo el planeta con el viento de un gran incendio forestal, con franjas de humo que bloquean el sol. Las ráfagas serían pequeñas para los estándares terrenales, alrededor de 22 millas por hora, lo suficientemente fuertes como para arrojar polvo al aire. La luz aún pasaría, pero el sol mismo estaría oculto.
"Sería increíblemente brumoso", dice. "Las características del horizonte distante simplemente desaparecerían en el polvo".
Hubble capturó estas imágenes de Marte antes (izquierda) y durante (derecha) una tormenta de polvo en todo el planeta en Marte. Estas tormentas borran las características del planeta y duran semanas o meses a la vez. (NASA) Aunque los rovers en tierra no podrían distinguir entre una tormenta local y una global, Lemmon dice que podrían recopilar datos que podrían ayudar a los científicos a comprender mejor el clima marciano. El rover Opportunity de la NASA, junto con su ahora difunto Spirit gemelo, ya experimentó una leve tormenta mundial en 2007. Debido a que la pareja usa energía solar, los ingenieros en la Tierra vigilan de cerca su consumo de energía.
Según Lemmon, mientras los vientos despejaban los paneles solares de Spirit justo antes de la tormenta, lo que le permitía funcionar más o menos normalmente, Opportunity experimentó días tranquilos en los que no realizaba ciencia ni se comunicaba con la Tierra para ahorrar energía. El rover Curiosity de la NASA, que depende de la energía nuclear, debería poder superar las tormentas de los próximos meses.
A pesar de las predicciones, la ubicación del polvo marciano puede obstaculizar la tormenta. Una razón por la cual las tormentas de polvo globales ocurren de manera irregular puede ser porque las tormentas anteriores han dispersado el polvo a lugares donde los vientos no lo recogen. En ese caso, la tormenta pronosticada podría ser un fracaso.
"La distribución del polvo en la superficie es un comodín", dice Shirley.
Si bien el primer artículo de Shirley de la serie, que predijo la próxima tormenta, se publicó en la revista revisada por pares Icarus, su segunda pieza que calcula el impacto de la danza del sistema solar todavía está en proceso de presentación. Advierte que aún no se ha sometido a la revisión por pares que ayuda a los científicos a dar forma y refinar su investigación.
Si la tormenta prometida no ocurre este año, los científicos están pidiendo otra, quizás incluso más poderosa, en 2018, cuando la temporada de tormentas de polvo vuelva a alinearse con el centro del sistema solar. Esa tormenta debería ser 30 a 40 por ciento más grande de lo esperado este año. Si ninguno de los años experimenta una tormenta de polvo, Shirley dice que volverá a la mesa de dibujo. Aún así, incluso una predicción fallida ayudará a los científicos a comprender mejor lo que está sucediendo en la atmósfera marciana.
"La ciencia avanza fallando a veces", dice.
