El rover Curiosity de la NASA ha completado su segundo año marciano desde el aterrizaje en el interior del cráter Gale hace casi cuatro años terrestres, lo que significa que ha grabado los patrones ambientales a través de dos ciclos completos de estaciones marcianas.
La repetición ayuda a distinguir los efectos estacionales de eventos esporádicos. Por ejemplo, un gran pico en el metano en la atmósfera local durante el primer otoño en el hemisferio sur en el cráter Gale no se repitió el segundo otoño. Fue una liberación episódica, todavía sin explicación. Sin embargo, las mediciones del rover sugieren que los cambios mucho más sutiles en la concentración de fondo de metano – cantidades mucho menores que durante el pico – pueden seguir un patrón estacional. Las mediciones de la temperatura, la presión, la luz ultravioleta que llega a la superficie y el vapor de agua escaso en el aire en el cráter Gale, muestran repetidos y sólidos cambios estacionales.
La observación de la atmósfera moderna, el tiempo y el clima cumple un objetivo de la misión Curiosity, que complementa las investigaciones más conocidas de las condiciones de hace miles de millones de años. En aquel entonces, el cráter Gale tenía lagos y aguas subterráneas que podrían haber sido buenos hábitats para los microbios, si Marte hubiese tenido alguno. Hoy, sin embargo seco y mucho menos hospitalario, los factores ambientales siguen siendo dinámicos.
La Estación Meteorológica de Curiosity (REMS), suministrada por el de Centro de Astrobiología de España, ha medido la temperatura del aire de 15,9 grados ºC en una tarde de verano, a menos de 100 ºC en una noche de invierno.
«La Estación Meteorológica de Curiosity ha realizado mediciones casi cada hora de cada día, más de 34 millones hasta ahora», dijo el científico del proyecto Curiosity Ashwin Vasavada, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. «La duración es importante, porque es la segunda vez a través de las estaciones que nos permite ver los patrones repetidos.»
Cada año marciano – el tiempo que tarda el Planeta Rojo en dar una vuelta alrededor del Sol – tiene una duración de 687 días terrestres. Curiosity aterrizó el 5 de Agosto de 2012 hora del Pacífico; 6 de Agosto en Tiempo Universal. Ha iniciado su tercer año marciano el 11 de Mayo, 2016, durante el 1.337 día marciano de la misión, o «sol», desde su aterrizaje. Cada sol marciano dura alrededor de 39,6 minutos más largo que un día terrestre, y un año marciano dura 668,6 soles.
Las inclinaciones similares de laTierra y Marte dan a ambos planetas un ritmo anual de las estaciones. Sin embargo, algunas diferencias son grandes, tales como las comparaciones entre las temperaturas diurnas y nocturnas. Incluso durante la época del año cuando la temperatura de Marte en el cráter Gale subida por encima de cero grados durante el día, cae en picado durante la noche por debajo de -90 ºC, debido a la delgada atmósfera del planeta.
«Marte es mucho más seco que nuestro planeta, y en particular el cráter Gale, cerca del ecuador, es un lugar muy seco en Marte», dijo Germán Martínez, colaborador del equipo científico de Curiosity de España en la Universidad de Michigan, Ann Arbor. «El contenido de vapor de agua es de mil a 10 mil veces menos que en la Tierra.»
La humedad relativa es una función tanto de la temperatura como del contenido de agua-vapor. Durante las noches de invierno, Curiosity ha medido la humedad relativa de hasta el 70 por ciento, lo suficientemente alta como para animar a los investigadores a comprobar la formación de escarcha en el suelo. Otros módulos de aterrizaje en Marte han detectado heladas, pero Curiosity no.
Las mediciones de la presión del aire de Curiosity confirman una fuerte tendencia estacional previamente vista por otras misiones. «Hay grandes cambios debido a la captura y liberación de dióxido de carbono en los casquetes polares de temporada», explicó Martínez. La mayor parte de la atmósfera de Marte es dióxido de carbono. Durante el invierno de cada polo, millones de toneladas de este gas se congelan, sólo para ser liberado de nuevo en primavera, provocando unas variaciones estacionales muy poco parecidas a la Tierra con un 25 por ciento de presión atmosférica.
Otros patrones estacionales medidos por Curiosity y repetidos en el segundo año de Marte del rover son que el ambiente local es claro en invierno y más polvoriento en primavera y verano, y con viento en otoño. La visibilidad en el cráter Gale es tan baja como unos 30 kilómetros en el verano, y tan alta como 130 kilómetros en invierno.
Para seguir la evolución de la concentración de metano en el aire por encima del cráter Gale, los investigadores utilizan el espectrómetro SAM de Curiosity. Estas mediciones se hacen con menos frecuencia que las mediciones de REMS, aunque con la frecuencia suficiente como para desentrañar los patrones estacionales. La mayor parte de los dos años en Marte, el rover ha medido concentraciones de metano entre 0,3 y 0,8 partes por mil millones. Durante varias semanas durante el primer otoño, el nivel se disparó, llegando a 7 partes por mil millones. Según los científicos, este fue un evento aparentemente episódico que probablemente no se volverá a ver jamás.
Sin embargo, la misión continúa supervisando un posible patrón estacional en la concentración de fondo de metano. El nivel de fondo es mucho menor que el nivel pico, pero parece ser aún menor en otoño que en otras épocas del año. Si se confirma este patrón, podría estar relacionado con el patrón de presión medido por REMS o el cambio estacional de la radiación ultravioleta.
