Los días en Marte son cada vez más cortos

Por razones desconocidas, la rotación de Marte se está acelerando.

El módulo de aterrizaje InSight de la NASA se quedó en silencio en diciembre después de que se acumulara polvo en sus paneles solares. Pero los científicos continúan revisando los datos que han recopilado durante cuatro años y están aprendiendo más sobre lo que hay en las profundidades del Planeta Rojo.

La mayor parte de lo que aprendieron sobre Marte provino del sismómetro sensible de InSight, que se colocó en la superficie para medir las vibraciones diminutas de los pequeños pantanos y los impactos de los meteoritos que reverberan alrededor y a través del planeta.

En un artículo publicado en junio en la revista NaturalezaLos científicos que trabajan en la misión informan hallazgos adicionales derivados de ligeros cambios en las frecuencias de transmisión de radio entre la Tierra e InSight en Marte.

A medida que la ubicación de InSight en Marte se movía hacia la Tierra, un fenómeno conocido como efecto Doppler comprimió ligeramente las ondas de radio, acortando la longitud de onda y aumentando la frecuencia. A medida que InSight se alejaba de la antena receptora en tierra, la longitud de onda se alargó y la frecuencia disminuyó. Este es el mismo fenómeno que hace que la sirena de una ambulancia que se aproxima suene más fuerte cuando se acerca y más baja cuando se aleja.

La mayor parte del efecto Doppler surge de los movimientos relativos de Marte y la Tierra a medida que se mueven alrededor del Sol. Las transmisiones de radio interplanetarias también están distorsionadas por la humedad en la atmósfera de la Tierra y el viento solar de partículas cargadas que fluyen desde el sol.

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Una vez que los científicos tuvieron en cuenta todo eso, hubo diferencias en la frecuencia residual. Marte, debido a que no es una esfera perfectamente redonda, se tambalea como un trompo. “El objetivo principal es medir la rotación”, dijo Sebastien Le Maistre del Observatorio Real Belga, quien dirigió el experimento científico de radio, conocido como Experimento de Estructura Interna y Rotación, o RISE.

Si son lo suficientemente precisas, las mediciones de rotación con todas las vibraciones imponen restricciones a la estructura y composición de las partes más profundas del planeta, dijo el Dr. Le Meister.

Se intentaron mediciones similares durante las misiones Viking de la NASA en la década de 1970 y también durante misiones posteriores como la Pathfinder en 1997, pero estas mediciones no fueron lo suficientemente precisas ni lo suficientemente largas. “Esto nunca antes le había sucedido a ningún otro planeta que no fuera la Tierra”, dijo el Dr. Le Meister.

A partir de la magnitud de las vibraciones, los científicos han estimado que el núcleo marciano fundido tiene unas 2.280 millas de diámetro. (Marte en su conjunto tiene aproximadamente 4,200 millas de diámetro).

El tamaño del núcleo derivado de las vibraciones de radio coincide aproximadamente con lo que se observó en las ondas sísmicas que atravesaron el planeta. Los científicos tampoco vieron señales de un núcleo interno sólido más pequeño como el que se encuentra dentro de la Tierra. Al igual que con los datos sísmicos, las oscilaciones indican que el núcleo marciano está hecho principalmente de hierro fundido, pero también contiene cantidades significativas de elementos más livianos como azufre, oxígeno y carbono.

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La mayor concentración de elementos ligeros en el corazón. “Es muy difícil reconciliar los modelos químicos cosmológicos que tenemos para la formación de Marte”, dijo Bruce Banerdt, investigador principal de la misión InSight.

Las mediciones también mostraron las ondas esperadas de la rotación del planeta, más rápidas durante el invierno y el verano y más lentas durante la primavera y el otoño, ya que la distribución del dióxido de carbono congelado en los casquetes polares cambiaba con las estaciones.

Incluyendo las mediciones Doppler de la misión Vikings hace 47 años, los científicos encontraron una ligera aceleración en la rotación de Marte, acortando el día marciano en aproximadamente 1,5 millonésimas de segundo por año marciano. (Un año marciano es aproximadamente el doble que un año terrestre).

“Fue una sorpresa”, dijo el Dr. Banerdt. “No esperábamos ver eso en absoluto”.

Esto es lo opuesto a la Tierra, donde la Luna se aleja lentamente y la duración del día se hace más larga, y la razón principal por la que a veces se agregan segundos intercalares al cronometraje (aunque eso cambiará en 2035). El derretimiento de los glaciares y la atmósfera cambiante también pueden cambiar la tasa de circulación.

Pero en Marte, la razón de la aceleración es oscura. Se sabe que una de las lunas de Marte, Fobos, está cayendo gradualmente, y esto de hecho acelera la rotación de Marte, como un snowboarder tirando de sus brazos para girar más rápido, pero esto no es lo suficientemente significativo como para explicar lo que se observó.

La causa más probable, dijo Banerdt, es la acumulación de hielo a largo plazo en los polos. Otra posibilidad, dijo el Dr. Le Maistre, es el derretimiento de los glaciares en las regiones polares. La corteza planetaria ya no estará comprimida por el peso de los glaciares, luego se recuperará lentamente y la forma de Marte se estirará verticalmente, acelerando su rotación.

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Es menos probable que los asteroides golpeen el planeta en una dirección de rotación más rápida.

“Es realmente difícil elevar el par de torsión de un planeta y acelerarlo usando el par”, dijo el Dr. Banerdt, “pero es relativamente fácil cambiar el momento de inercia y hacer que se acelere un poco”.

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