Marte (Planeta): concepto, origen y características
El planeta Marte, bautizado en honor al dios romano de la guerra, ocupa la cuarta posición en distancia al Sol y el séptimo lugar en términos de masa. Este cuerpo celeste cuenta con dos diminutas lunas llenas de cráteres, Fobos y Deimos, que, según algunos científicos, podrían haber sido asteroides atrapados por la gravedad marciana en los inicios de su formación.
El periodo de rotación de Marte y sus ciclos estacionales se asemejan a los de la Tierra, debido a que su inclinación axial es responsable de la aparición de estaciones. En su superficie se encuentra el Monte Olimpo, el volcán y la montaña más imponente del sistema solar, junto con los Valles Marineris, un cañón de dimensiones colosales. En el hemisferio norte, la vasta cuenca Boreal cubre aproximadamente el 40 % del planeta, y se cree que su origen podría estar relacionado con un enorme impacto. Aunque Marte pueda parecer un planeta inactivo, no lo es del todo: los vientos moldean sus campos de dunas, los casquetes polares se transforman con las estaciones, y algunos indicios sugieren la presencia de pequeños flujos de agua estacionales.
Índice de contenidos
Aspecto desde la tierra
A simple vista, sin necesidad de un telescopio, Marte aparece como un objeto rojizo en el cielo nocturno, motivo por el cual se le llama “el planeta rojo”. Su brillo varía considerablemente y, cuando se encuentra a su distancia más corta de la Tierra, alrededor de 55 millones de kilómetros, es el segundo objeto más brillante tras Venus. Su observación es más sencilla durante la oposición, cuando Marte, la Tierra y el Sol se alinean, y aún más cuando este evento coincide con su mayor proximidad al Sol, lo cual ocurre cada 15 años aproximadamente.
Con la ayuda de un telescopio, se pueden distinguir zonas claras de tonalidad rojiza y áreas más oscuras, cuyos contornos y colores varían según las estaciones marcianas. El característico color rojo se debe a la oxidación de su superficie, mientras que las áreas oscuras, probablemente compuestas por rocas basálticas similares a las de la Tierra, muestran signos de erosión y oxidación.
Las regiones más claras parecen estar formadas por un material menos afectado por estos procesos y contienen partículas finas, como polvo. Además, se ha identificado la presencia de escapolita, un mineral poco común en la Tierra, que podría estar relacionado con el dióxido de carbono presente en la atmósfera marciana.
Debido a la inclinación de su eje y la excentricidad de su órbita, Marte experimenta veranos breves y cálidos, mientras que los inviernos son prolongados y fríos. En las regiones polares del planeta, se destacan grandes casquetes brillantes que parecen estar formados por hielo o escarcha, cuyo ciclo estacional ha sido observado durante casi dos siglos. Durante el otoño marciano, nubes resplandecientes se forman sobre el polo correspondiente, y una delgada capa de dióxido de carbono se deposita en los casquetes polares, constituyendo su parte estacional. Al terminar el invierno, esta capa puede extenderse hasta latitudes de 45°.
En primavera, con la llegada de la luz solar, esta capa estacional se sublima, revelando el casquete permanente de invierno. En pleno verano, el retroceso del casquete permanente se detiene, dejando depósitos de hielo y escarcha que perduran hasta el otoño siguiente.
Este casquete permanente, formado principalmente por agua helada, tiene un diámetro aproximado de 300 km en el polo sur y de 1.000 km en el norte, con una estimación de espesor de hasta 2 kilómetros, aunque su profundidad exacta no se conoce.
Marte también presenta diversos tipos de nubes, además de las formadas por dióxido de carbono helado. Se observan neblinas y nubes de hielo en las altitudes más altas, producto del enfriamiento que generan las masas de aire al ascender sobre terrenos elevados. Durante los veranos del hemisferio sur, son particularmente visibles vastas nubes amarillas de polvo, levantadas por los intensos vientos marcianos.
El conocimiento detallado de Marte comenzó a desarrollarse gracias a seis misiones realizadas por naves espaciales estadounidenses entre 1964 y 1976. En 1964, el Mariner 4 envió las primeras imágenes del planeta, y en 1969, las misiones Mariner 6 y 7, tras sobrevolarlo, aportaron datos adicionales. El Mariner 9, lanzado en 1971, se convirtió en el primer satélite artificial en orbitar Marte, estudiándolo durante casi un año.
Esta misión ofreció a los científicos una visión global del planeta y capturó las primeras imágenes de sus dos lunas. Posteriormente, en 1976, las sondas Viking lograron posarse en la superficie marciana, realizando investigaciones directas tanto de la atmósfera como del terreno. La segunda sonda Viking cesó sus operaciones en abril de 1980, mientras que la primera continuó funcionando hasta noviembre de 1982. Además, dos satélites incluidos en la misión Viking analizaron el planeta durante casi dos años marcianos.
En 1988, la Unión Soviética lanzó dos sondas, Phobos 1 y Phobos 2, con el objetivo de explorar la luna marciana Fobos. Sin embargo, ambas misiones fallaron; aunque una de ellas logró transmitir algunos datos y fotografías antes de perder comunicación.
A finales de 1996, la NASA inició una nueva etapa de exploración marciana con el lanzamiento de dos misiones no tripuladas: Mars Global Surveyor y Mars Pathfinder. La Mars Global Surveyor llegó a la órbita de Marte en septiembre de 1997, proporcionando en junio de 1999 el primer mapa de alta resolución de la superficie marciana. Posteriormente, en marzo de 2000, reveló importantes diferencias entre los casquetes polares del planeta, y en mayo de 2003 capturó imágenes de la Tierra desde Marte, un hito en la exploración espacial. Sin embargo, en noviembre de 2006, se perdió contacto con esta sonda, probablemente debido a problemas en la orientación de uno de sus paneles solares.
Por su parte, la Mars Pathfinder aterrizó en Marte el 4 de julio de 1997. Durante tres meses, envió datos sobre la atmósfera, el suelo, las rocas y el polvo del planeta. Esta misión incluía al pequeño robot Sojourner, que se desplazó más de 90 metros alrededor del módulo de aterrizaje, analizando muestras de suelo y rocas. Los instrumentos de la Mars Pathfinder sugirieron que la sonda aterrizó en una región que en el pasado pudo haber sido húmeda, aportando información clave sobre la historia del planeta.
En la segunda etapa del programa, se lanzaron las misiones Mars Climate Orbiter y Mars Polar Lander. La primera, que despegó el 11 de diciembre de 1998, desapareció el 23 de septiembre de 1999 al intentar entrar en órbita marciana. La segunda, lanzada el 3 de enero de 1999, perdió contacto con la Tierra en diciembre de ese mismo año mientras intentaba aterrizar en la superficie del planeta.
En abril de 2001, la NASA lanzó la misión Mars Odyssey 2001 desde Cabo Cañaveral. Tras un viaje de aproximadamente 460 millones de kilómetros, la sonda entró en órbita alrededor de Marte en octubre del mismo año. Los primeros datos enviados en diciembre de 2001 revelaron la presencia de hidrógeno en la superficie marciana. En febrero de 2002, una vez alcanzada su órbita final y desplegada su antena de largo alcance, la misión comenzó su labor científica. En marzo de ese mismo año, se publicaron las primeras imágenes de Marte captadas por la sonda. En mayo, el espectrómetro de rayos gamma de la nave confirmó la existencia de hidrógeno a menos de un metro de profundidad cerca del polo sur, lo que sugiere la presencia de hielo bajo la superficie.
Posteriormente, en 2003, la NASA inició la misión Mars Exploration Rover (MER) con dos vehículos gemelos diseñados para explorar la superficie marciana: Spirit y Opportunity. El primero fue lanzado el 10 de junio, seguido por el segundo el 28 de junio. Ambos rovers aterrizaron con éxito en Marte en enero de 2004. Aunque su misión inicial tenía una duración de 90 días, dos años después ambos seguían activos, proporcionando valiosa información sobre el terreno y la composición del planeta.
En agosto de 2005, la NASA lanzó la Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), una misión diseñada para orbitar Marte hasta 2010. Capturada por la gravedad marciana el 10 de marzo de 2006, la sonda inicialmente estuvo en una órbita elíptica hasta alcanzar una órbita baja seis meses después. Desde esa posición, la MRO comenzó su misión científica en noviembre de 2006, enfocada en estudiar la atmósfera y la superficie de Marte, incluyendo la búsqueda de agua. Su cámara HiRISE capturó imágenes de alta resolución, y su sistema avanzado de comunicaciones permitió transmitir datos desde otras misiones marcianas a la Tierra.
En agosto de 2007, la NASA lanzó la Phoenix, una sonda destinada a aterrizar en la región polar norte de Marte en mayo de 2008. Durante su operación de tres meses, la Phoenix exploraría el clima, el suelo y el subsuelo marcianos utilizando un brazo robótico, cámaras, microscopios, un espectrómetro de masas y una estación meteorológica.
Por su parte, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó en junio de 2003 la misión Mars Express con el módulo de descenso Beagle 2, diseñado para investigar la atmósfera, el suelo y el subsuelo de Marte. Mientras la Mars Express entró en órbita el 25 de diciembre de 2003, no se logró establecer comunicación con el Beagle 2 tras su descenso, y las causas específicas de su fallo no pudieron determinarse, aunque se plantearon recomendaciones para futuras misiones.
Japón también participó en la exploración marciana con la sonda Nozomi, lanzada en julio de 1998. Su objetivo era estudiar la atmósfera superior de Marte y su interacción con el viento solar. Sin embargo, problemas técnicos, incluido el impacto de partículas solares en 2002, afectaron su trayectoria y sistemas. En 2003, la misión fue abandonada debido a la falta de combustible necesario para entrar en órbita marciana.
Atmosfera
La atmósfera de Marte está compuesta principalmente por dióxido de carbono (95%), con menores proporciones de nitrógeno (2,7%), argón (1,6%), oxígeno (0,2%), y trazas de vapor de agua, monóxido de carbono, y otros gases nobles distintos al argón. Su presión superficial media es muy baja, solo el 0,6% de la presión terrestre al nivel del mar, similar a la presión que existe en la Tierra a 35 km de altitud.
La temperatura superficial de Marte varía significativamente según la hora del día, la estación y la latitud. Las temperaturas máximas en verano pueden alcanzar los 17 °C, mientras que las temperaturas medias no superan los –33 °C. Las variaciones de temperatura pueden ser extremas, llegando a 100 °C en un solo día debido a la delgada atmósfera. En regiones cercanas a los 50° de latitud hacia los polos, las temperaturas en invierno descienden por debajo de –123 °C, ya que el dióxido de carbono de la atmósfera se congela formando los casquetes polares. Además, la presión atmosférica en la superficie fluctúa hasta un 30% debido a los ciclos estacionales de los casquetes.
El vapor de agua en la atmósfera es escaso y varía según la estación. Su concentración aumenta cerca de los casquetes polares durante la primavera, cuando estos comienzan a retroceder. Aunque Marte es un desierto frío de gran altitud, con temperaturas y presiones superficiales que no permiten agua líquida, se sospecha que podría haber agua bajo la superficie en ciertas áreas.
Durante ciertas épocas, Marte experimenta fuertes vientos que levantan grandes cantidades de polvo. En el hemisferio sur, entre la primavera y el verano, cuando Marte está cerca del perihelio, el recalentamiento de las latitudes del sur desencadena tormentas de polvo masivas que pueden oscurecer la superficie del planeta durante semanas o meses. El polvo, compuesto por partículas muy finas, tarda mucho tiempo en asentarse nuevamente.
Superficie e Interior
La superficie de Marte puede dividirse en dos regiones hemisféricas diferenciadas. Estas están separadas por un gran círculo inclinado unos 30° respecto al ecuador. El hemisferio sur está compuesto por terrenos antiguos cubiertos de cráteres, formados durante la etapa más temprana de la historia del planeta, cuando el bombardeo de meteoritos era mucho más intenso que en la actualidad. Con el tiempo, estos cráteres han experimentado erosión y muchos han sido parcial o completamente rellenados, incluidos los tres cráteres más grandes.
Por otro lado, el hemisferio norte tiene menos cráteres y se considera geológicamente más joven. Su superficie parece estar formada por coladas volcánicas, y dos áreas principales de actividad volcánica han sido identificadas: la meseta Elísea y el engrosamiento de Tharsis. En Tharsis se encuentran algunos de los volcanes más grandes del Sistema Solar, incluyendo el Olympus Mons, un volcán basáltico que se eleva a más de 25 km de altura y tiene una base de 600 km de diámetro. A pesar de la impresionante actividad volcánica pasada, no hay pruebas concluyentes de erupciones volcánicas recientes en Marte.
El planeta también muestra fallas y fracturas en la corteza, provocadas por engrosamientos y expansiones locales. Sin embargo, no se han encontrado evidencias de compresiones tectónicas a gran escala, como las que originan cinturones montañosos en la Tierra, lo que indica la ausencia de tectónica de placas. Esto sugiere que Marte posee una corteza más espesa y una historia térmica más fría que la Tierra. Aun así, una falla cercana al ecuador podría indicar cierta actividad tectónica horizontal en el pasado.
Existen evidencias de la posible presencia de hielo subterráneo, como capas en forma de pétalo alrededor de algunos cráteres, terrenos colapsados, y suelos cuarteados en las latitudes más altas. Una de las características geológicas más impresionantes de Marte son los canales secos que parecen haber sido formados por agua en movimiento. Se distinguen dos tipos: los grandes canales de desagüe, que probablemente se originaron por el desbordamiento repentino de grandes volúmenes de agua desde terrenos colapsados, y los canales pequeños, que presentan menor erosión por agua. Estas formaciones sugieren que en el pasado Marte tuvo mayor presión atmosférica y temperaturas más cálidas, permitiendo la existencia de agua líquida en la superficie.
Hoy en día, Marte es un desierto frío y ventoso. Grandes dunas de arena y formas de erosión creadas por el viento evidencian los procesos sedimentarios y erosivos que moldean su paisaje actual.
Respecto al interior del planeta, se sabe poco. Su baja densidad media indica que no posee un núcleo metálico extenso ni fluido, ya que Marte carece de un campo magnético significativo. Su corteza, estimada en unos 200 km de grosor, es mucho más gruesa que la terrestre, lo que le permite soportar grandes estructuras como Tharsis. Además, un sismómetro a bordo del Viking 2 no detectó actividad sísmica significativa, lo que sugiere que el interior del planeta es relativamente inactivo.
En busca de la vida
La idea de la existencia de vida en Marte ha sido objeto de especulaciones desde hace mucho tiempo. En 1877, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli afirmó haber observado un sistema de canales en la superficie del planeta. El astrónomo estadounidense Percival Lowell amplió esta teoría, sugiriendo que esos canales eran obra de seres inteligentes que habían construido un sistema de irrigación en un Marte árido.
Sin embargo, las investigaciones posteriores, incluyendo observaciones realizadas por sondas espaciales, han demostrado que no existen canales en Marte. Las áreas oscuras que anteriormente se pensaban oasis no contienen vegetación, como se creía por el efecto de contraste visual, y no presentan espectros de materiales orgánicos. Los cambios estacionales en la apariencia de estas zonas son resultado de los vientos que levantan arena y polvo, no de ciclos vegetativos. Es probable que el agua en Marte solo exista en forma de hielo, ya sea en la superficie, bajo ella, o como vapor o cristales de hielo en la atmósfera.
Una de las pruebas más convincentes en contra de la vida en Marte es la baja densidad de su atmósfera y las condiciones extremas a las que está expuesta la superficie. La atmósfera marciana es muy ligera y la superficie está expuesta a dosis letales de radiación ultravioleta y a sustancias químicas muy oxidantes, como el peróxido de hidrógeno, que se producen mediante fotoquímica.
El análisis del suelo llevado a cabo por las sondas Viking demostró que Marte no contiene material orgánico. A pesar de que los meteoritos carbonáceos traen pequeñas cantidades de moléculas orgánicas a la superficie, estos materiales parecen destruirse antes de acumularse en cantidades significativas. Los análisis realizados por las sondas Viking no proporcionaron evidencia de vida, ni actual ni pasada. Aunque los datos de la Mars Pathfinder podrían ofrecer más información sobre la posible existencia de vida pasada, la misión no estaba diseñada específicamente para esta cuestión.
Una de las preguntas más difíciles de responder es si Marte pudo haber albergado vida en el pasado, dado que existen pruebas claras de cambio climático y evidencias de una atmósfera anterior más cálida y densa. Para obtener una respuesta definitiva, sería necesario recoger muestras del subsuelo marciano y traerlas a la Tierra para un análisis más detallado.
En este sentido, la comunidad internacional está estudiando la posibilidad de realizar un viaje tripulado a Marte en este siglo, un proyecto que probablemente será internacional, involucrando a agencias espaciales como la NASA, la ESA, Japón, Rusia y otros países.
Exploración
La exploración de Marte comenzó en 1960 con la sonda soviética Mars 1, la cual pasó cerca del planeta (a 193,000 km) el 19 de junio de 1963, aunque sin éxito en transmitir información. Sin embargo, el verdadero comienzo de las misiones exitosas a Marte llegó con la Mariner 4 de la NASA en 1965, que fue la primera en transmitir imágenes de la superficie marciana, mostrando un Marte lleno de cráteres, similar a la Luna. Le siguieron las Mariner 6 y 7 en 1969, que también enviaron imágenes del planeta, pero sin mayor información.
La Mariner 9, lanzada en 1971, se destacó como la primera sonda en situarse en órbita alrededor de Marte. Durante su misión, observó una tormenta de polvo y descubrió características en la superficie que parecían canales hídricos y vapor de agua en la atmósfera, sugiriendo que Marte pudo haber tenido un pasado diferente. En ese mismo año, la sonda soviética Mars 3 fue la primera en aterrizar exitosamente en la superficie marciana, transmitiendo datos desde el planeta por un breve período.
A lo largo de los años, las misiones se fueron perfeccionando. En 1976, las sondas Viking 1 y Viking 2 de la NASA aterrizaron en Marte y realizaron experimentos biológicos, aunque estos resultados fueron finalmente negativos. En 1997, la Mars Pathfinder aterrizó exitosamente, demostrando que un pequeño robot podía moverse por la superficie marciana.
En 2004, la NASA envió las misiones Spirit y Opportunity, dos robots exploradores que aterrizaron en puntos opuestos de Marte para investigar las rocas en busca de agua, encontrando pruebas de un antiguo mar o lago salado. La ESA (Agencia Espacial Europea) también se unió a la exploración en 2003 con el lanzamiento de la Mars Express, que sigue orbitando Marte junto a la Mars Odyssey de la NASA, que llegó a Marte en 2001. En 2005, la Mars Reconnaissance Orbiter comenzó su misión, con el objetivo de estudiar el clima y buscar agua en Marte.
El Phoenix, que aterrizó en 2008 cerca del polo norte de Marte, fue otra misión importante, con el objetivo de analizar el subsuelo y estudiar la posibilidad de que Marte haya albergado vida en el pasado. Más recientemente, en 2011, la Mars Science Laboratory (Curiosity) fue lanzada, y en 2012 aterrizó en el cráter Gale. Curiosity, un rover mucho más grande y avanzado que sus predecesores, tiene como objetivo investigar si Marte fue o es capaz de albergar vida.
Estas misiones han ayudado a avanzar en el conocimiento sobre la geología de Marte, la presencia de agua en su pasado, y la posibilidad de vida en el planeta rojo.
