Para la mayoría de los robots de la NASA en Marte y sus alrededores, el 8 de marzo de 2015 fue solo otro domingo. Mientras el planeta rojo continuaba su lenta marcha alrededor del sol, una explosión de material solar sacudió la atmósfera. No es gran cosa, tales cambios en el clima solar son bastante comunes.
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Pero para una investigación en órbita, el 8 de marzo fue un día de la historia marciana en ciernes.
La misión de la atmósfera de Marte y la evolución volátil (MAVEN) de la NASA estaba observando de cerca cómo el estallido solar despojó algo de la atmósfera ya delgada del planeta. Sus observaciones respaldan las sospechas de los científicos de que la actividad solar es un jugador importante en la configuración de la atmósfera de Marte, un hallazgo que es aún más emocionante cuando se ve con un ojo extremadamente paciente.
Eso se debe a que hace miles de millones de años, se pensaba que el joven sol era mucho más activo, escupiendo tormentas solares con más frecuencia y con más intensidad que ahora. Dada esta nueva comprensión de cómo el sol afecta a Marte, parece probable que un tormentoso sol adolescente podría ser la razón por la cual Marte pasó de ser cálido y húmedo al mundo frío y árido que vemos hoy.
Durante la tormenta solar de marzo, MAVEN vio cómo las partículas cargadas en la atmósfera del planeta rojo fueron absorbidas y arremolinándose. Los iones planetarios arrojados al espacio, unidos en “cuerdas de flujo” magnéticas en forma de zarcillo de más de 3, 000 millas de largo. El material de la atmósfera escapó a velocidades mucho más altas de lo normal durante este evento.
La explosión solar alteró drásticamente el débil entorno magnético del planeta rojo y afectó también a su atmósfera superior. Dada la magnitud del impacto del sol en Marte, parece probable que tales erupciones hayan sido un contribuyente significativo, incluso dominante, al cambio climático en el planeta rojo.
En la Tierra, la vida prospera en parte porque se mantiene cálida y acogedora bajo una capa de atmósfera relativamente densa que contiene una mezcla de gases que atrapan el calor. La atmósfera moderna de Marte contiene principalmente dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, pero es sustancialmente más delgado, dejando la superficie demasiado fría para soportar grandes cuerpos de agua, que se cree que es un ingrediente clave para la vida.
Considerando la avalancha de evidencia de agua líquida en el antiguo Marte, los astrónomos sospechan que el planeta debe haber tenido una atmósfera más espesa en algún momento del pasado. La pregunta clave es si el período de tiempo para este período cálido y húmedo, según lo definido por los datos de los experimentos de superficie, coincide con el período de tiempo para una atmósfera más amigable.
Además, los científicos necesitan saber si una atmósfera que podría sostener la proporción correcta de luz, temperatura y agua fue estable el tiempo suficiente para que la vida se apoderara, dice David Brain, un investigador conjunto del equipo MAVEN.
Es muy probable que la mayor parte de la pérdida atmosférica del planeta haya tenido lugar en los primeros mil millones o mil millones y medio de su existencia, dice Brain. Los nuevos datos de MAVEN deberían ayudar a los científicos a descubrir variaciones en la tasa de escape atmosférico y cómo eso podría haber cambiado con el tiempo. Entonces pueden trabajar hacia atrás y determinar mejor el marco temporal para cuando Marte tenía una atmósfera más espesa.
El rover Mars de la NASA, Curiosity, se tomó una selfie en uno de sus sitios de perforación dentro del Cráter Gale, presentado aquí como una proyección de "pequeño planeta" que muestra el horizonte como un círculo. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Los estratos de roca en el primer plano de esta imagen del rover de Marte Curiosity se sumergen hacia la base del Monte Sharp, una montaña de 18, 000 pies de altura dentro del Cráter Gale. Los estratos indican el flujo de agua líquida hacia una cuenca, evidencia de que el cráter una vez albergó un gran lago. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
La misión Pheonix de la NASA aterrizó cerca del casquete polar norte en 2008. Estas dos imágenes muestran una trinchera excavada por el módulo de aterrizaje en junio de ese año que expuso trozos de hielo bajo la superficie, visibles en la oscura esquina inferior izquierda en el disparo a la izquierda. El hielo se sublimó cuando se expuso al aire y desapareció por completo cuatro días después. (NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona / Texas A&M University) 
La Oportunidad Rover de Exploración de Marte tomó esta imagen de concreciones minerales ricas en hierro apodadas arándanos en el cráter Fram. Las esférulas proporcionaron evidencia temprana de que el agua pudo haber fluido en el antiguo Marte, ya que los científicos creen que son depósitos minerales que se formaron a medida que el agua goteaba a través de las rocas. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) 
Oscuras y estrechas rayas fluyen cuesta abajo en las paredes del Cráter Horowitz en esta imagen del Orbitador de Reconocimiento de Marte. Es probable que estas rayas sean causadas por flujos estacionales de agua fría y salada en el actual Marte. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De Arizona) 
La escarcha de dióxido de carbono decora los barrancos con forma de pluma en las llanuras del norte de Marte en esta toma del Mars Reconnaissance Orbiter. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De Arizona) 
Un gráfico basado en datos de MAVEN muestra cómo se habría visto la atmósfera de Marte en ultravioleta durante un encuentro cercano en octubre de 2014 con el cometa C / 2013 A1 Siding Spring. El cometa provocó una lluvia de meteoritos en Marte que ionizó magnesio en la atmósfera. (NASA / Univ. De Colorado) 
El Mars Reconnaissance Orbiter tomó esta imagen de capas de rocas sedimentarias y arena arrastrada por el viento en Valles Marineris. (NASA / JPL-Caltech / Univ. De Arizona) Una mejor comprensión de la atmósfera de Marte también podría conducir a revelaciones sobre la Tierra y otros planetas.
"Lo que es emocionante para mí es la idea de Marte como laboratorio", dice Brain. "Una vez que nuestros modelos son realmente confiables, podemos aplicarlos en nuevas situaciones".
Por ejemplo, tales modelos mejorados podrían conducir a nuevas ideas sobre Venus, que tiene un campo magnético igualmente débil. También podrían ofrecer pistas sobre cómo interactúa la Tierra durante el sol durante los volteos en su campo magnético. Y en lugar de solo observar cómo el sol afecta a Marte, los científicos planean preguntar qué revelan sus observaciones sobre el sol.
Los descubrimientos sobre la tormenta solar de marzo son solo la punta del iceberg: el estudio se publica junto con otros tres resultados sobre la atmósfera de Marte en Science y 44 documentos adicionales en Geophysical Research Letters .
Un estudio investigó la aurora recién descubierta al estilo de la aurora boreal en el planeta rojo, un fenómeno difuso que parece ser impulsado por el escaso campo magnético cerca de la corteza del planeta. Otro artículo muestra los resultados del coqueteo de MAVEN con la atmósfera superior de Marte, que arrojó datos que ayudan a los científicos a comprender la física que mantiene las partículas dentro de la atmósfera.
Un cuarto estudio analiza el polvo a varias altitudes, lo que sugiere que las partículas de polvo atrapadas en la atmósfera marciana provienen de otros planetas.
Y los descubrimientos podrían seguir llegando: la misión MAVEN se extendió hasta septiembre de 2016, y los científicos aún tienen muchos más datos de la campaña de observación inicial para analizar. Para Brain y sus colegas, la información que están viendo es emocionante.
"Cada conjunto de datos individual se encuentra entre los mejores o los mejores que he visto para cualquier planeta", dice Brain, a quien los científicos de la Tierra le dicen regularmente que desean tener observaciones similares para nuestro propio planeta.
E incluso con la gran cantidad de información publicada esta semana, los datos sugieren que hay muchos más misterios marcianos para resolver, dice Bruce Jakosky, investigador principal de MAVEN. "Este es un reconocimiento de que el entorno de Marte es muy complejo", dice. "Creemos que todavía hay mucho que aprender".
