Ciencias Naturales: Marte
Marte
Marte es el cuarto planeta en orden de distancia al Sol y el
segundo más pequeño del sistema solar, después de Mercurio. Recibió su nombre
en homenaje al dios de la guerra de la mitología romana (Ares en la mitología
griega), y también es conocido como "el planeta rojo"3 4 debido a
la apariencia rojiza5 que le confiere el óxido de hierro predominante en su
superficie. Marte es el planeta interior más alejado del Sol. Es un planeta
telúrico con una atmósfera delgada de dióxido de carbono, y posee dos satélites
pequeños y de forma irregular, Fobos y Deimos (hijos del dios griego), que
podrían ser asteroides capturados67 similares al asteroide troyano (5261)
Eureka. Sus características superficiales recuerdan tanto a los cráteres de la
Luna como a los valles, desiertos y casquetes polares de la Tierra.
El periodo de rotación y los ciclos estacionales son
similares a los de la Tierra, ya que la inclinación es lo que genera las
estaciones. Marte alberga el Monte Olimpo, el volcán más grande y la segunda
montaña más alta conocida en el sistema solar, y los Valles Marineris, uno de
los mayores cañones del sistema solar. La llana cuenca Boreal en el hemisferio
norte cubre el 40% del planeta y puede ser característica de un gigantesco
impacto.89 Aunque en apariencia podría parecer un planeta muerto, no lo es.
Sus campos de dunas siguen siendo mecidos por el viento marciano, sus casquetes
polares cambian con las estaciones e incluso parece que hay algunos pequeños
flujos estacionales de agua.10
Las investigaciones en curso evalúan su habitabilidad
potencial en el pasado, así como la posibilidad de existencia actual de vida.
Se planean futuras investigaciones astrobiológicas, entre ellas la Mars 2020 de
la NASA y la ExoMars de la ESA.11121314 El agua en estado líquido no puede
existir en la superficie de Marte debido a su baja presión atmosférica, que es
unas 100 veces inferior a la de la Tierra,15 excepto en las zonas menos
elevadas durante cortos periodos de tiempo.1617 Los dos casquetes polares
parecen estar formados en su mayor parte por agua.1819 El volumen de agua
helada del casquete polar sur, si se derritiera, sería suficiente como para
cubrir la superficie planetaria al completo con una profundidad de 11 metros
(66 pies).20
Marte se puede observar fácilmente a simple vista desde la
Tierra, así como su coloración rojiza. Su magnitud aparente alcanza -2.9721, y
es solo superada por Júpiter, Venus, la Luna y el Sol. Los telescopios ópticos
terrestres están normalmente limitados a resoluciones de aproximadamente 300 km
(190 millas) de distancia, cuando la Tierra y Marte están más cercanos, debido
a la atmósfera terrestre.22
El astrónomo danés del siglo XVI Tycho Brahe midió con gran
precisión el movimiento de Marte en el cielo. Los datos sobre el movimiento
retrógrado aparente (los llamados "lazos")nota 1 permitieron a
Kepler hallar la naturaleza elíptica de su órbita y determinar las leyes del
movimiento planetario conocidas como leyes de Kepler.
Marte forma parte de los planetas superiores a la Tierra, ya
que su órbita nunca atraviesa la de la Tierra alrededor del Sol. Sus fases
(porción iluminada vista desde la Tierra) están poco marcadas, hecho que es
fácil de demostrar geométricamente. Considerando el triángulo Sol-Tierra-Marte,
el ángulo de fase es el que forman el Sol y la Tierra vistos desde Marte; este
alcanza su valor máximo en las cuadraturas cuando el triángulo STM es
rectángulo en la Tierra. Para Marte, este ángulo de fase no es nunca mayor de
42°, y su aspecto de disco giboso es análogo al que presenta la Luna 3,5 días
antes o después de la Luna llena. Esta fase, visible con un telescopio de
aficionado, no pudo ser vista por Galileo, quien solo supuso su
existencia.[cita requerida]
Características físicas
Marte es ligeramente elipsoidal, con un diámetro ecuatorial
de 6794,4 km y polar de 6752,4 km (aproximadamente la mitad que la Tierra), y
una superficie total algo inferior a la de las tierras emergidas de nuestro
planeta.24 Medidas micrométricas muy precisas han mostrado un achatamiento
tres veces mayor que el de la Tierra, con un valor de 0,01. A causa de este
achatamiento, el eje de rotación está afectado por una lenta precesión debida a
la atracción del Sol sobre el abultamiento ecuatorial del planeta. La precesión
lunar, que en la Tierra es dos veces mayor que la solar, no tiene su
equivalente en Marte.[cita requerida]
Con este diámetro, su volumen es un 15 % del terrestre y su
masa aproximadamente un 11 %. En consecuencia, la densidad de Marte es menor a
la de la Tierra y su gravedad un 38% de la gravedad terrestre. La apariencia
rojo-anaranjada de su superficie se debe al óxido de hierro III o herrumbre.25
Puede parecer color tofe, y también de otros colores como dorado, marrón, beige
o verdoso, dependiendo de los minerales presentes en su superficie.26
Comparación: Tierra y Marte
Archivo:Mars.ogv
Animación de la superficie marciana en 3D (40 s)
Archivo:GMM-3 Mars Gravity.webm
Video (01:28) sobre cómo la NASA cartografió el campo
gravitatorio de Marte
Estructura interna
Al igual que la Tierra, Marte tiene diferenciados un denso
núcleo metálico recubierto por materiales menos densos.27 Los modelos actuales
sugieren un núcleo con un radio de aproximadamente 1,794 ± 65 kilómetros (1,115
± 40 mi), consistente principalmente en níquel y hierro con aproximadamente un
16-17 % de azufre.28 Se cree que este núcleo de sulfuro de hierro (II)
contiene el doble de elementos ligeros que el del la Tierra.29 El núcleo está
rodeado por un manto de silicato donde se formaron muchas de las
características tectónicas y volcánicas del planeta, ahora en estado latente.
Junto con el silicio y el oxígeno, los elementos más abundantes en la corteza
de Marte son hierro, magnesio, aluminio, calcio y potasio. El grosor medio de
la corteza del planeta es de unos 50 km (31 mi), con un grosor máximo de 125 km
(78 mi). El grosor medio de la corteza de la Tierra es 40 km (25 mi).29
Geología
Artículo principal: Geología de Marte
Marte es un planeta rocoso compuesto por minerales que
contienen silicio,oxígeno, metales y otros elementos que normalmente componen
las rocas. La superficie de Marte está compuesta principalmente por basalto
toleítico30 con un alto contenido en óxidos de hierro que proporcionan el
característico color rojo de su superficie. Por su naturaleza se asemeja
Marte es un planeta notablemente más pequeño que la Tierra.
Sus principales características, en proporción con las del globo terrestre, son
las siguientes: diámetro 53 %, superficie 28 %, masa 11 %. Como los océanos
cubren alrededor del 70 % de la superficie terrestre y Marte carece de ellos,
ambos planetas poseen aproximadamente la misma cantidad de superficie pisable.
Marte observado por el telescopio espacial Hubble.
Aunque en marte no hay evidencias de una estructura global
de campo magnético34, partes de la corteza planetaria muestran evidencias de
haber estado magnetizadas, lo que sugiere la alternancia de inversión de
polaridad de su campo dipolar en el pasado. Este paleomagnetismo de minerales
susceptibles magnéticamente es similar al de las franjas alternas halladas en
los fondos oceánicos terrestres. Una teoría, publicada en 1999 y revisada en
octubre de 2005 (con ayuda de la Mars Global Surveyor), es que estas franjas
sugieren actividad de la tectónica de placas de Marte hace 4000 millones de
años, antes de que la dínamo planetaria dejara de funcionar y el campo
magnético del planeta se desvaneciese.35
Se cree que Marte se creó, durante la formación del sistema
solar, como resultado de un proceso estocástico de acumulación de material del
disco protoplanetario que orbitaba alrededor del Sol. Marte tiene muchas
características químicas peculiares debido a su posición en el sistema solar.
Elementos con puntos de ebullición relativamente bajos, como el cloro, el
fósforo y el azufre, son mucho más comunes en Marte que en la Tierra; estos
elementos fueron probablemente expelidos por el enérgico viento solar del joven
Sol.36
Tras la formación de los planetas, todos fueron sometidos al
denominado "bombardeo intenso tardío". Alrededor del 60% de la
superficie de Marte muestra un registro de impactos de esa época,3738
mientras que el resto de la superficie restante está probablemente bajo
inmensos cráteres de impacto producidos por esos acontecimientos. Hay evidencia
de una enorme cuenca de impacto en el hemisferio norte de Marte que abarca
entre 10 600 por 8500 km (6600 por 5300 mi), o aproximadamente cuatro veces el
tamaño de la cuenca Aitken en el polo sur de la Luna, la mayor cuenca de
impacto descubierta hasta el momento.89 Esta teoría sugiere que Marte fue
impactado por un cuerpo del tamaño de Plutón hace unos cuatro mil millones de
años. El suceso, que se cree que es la causa de la dicotomía hemisférica
marciana, creó la cuenca Borealis que cubre el 40 % del planeta.3940
La escala geológica de Marte se puede dividir en muchos
periodos, siendo los tres principalesː41
Periodo Noeico (llamado así por Noachis Terra)ː desde la
formación de Marte hasta hace 3500 millones de años. Las áreas de esta época
están marcadas por grandes y numerosos cráteres de impacto. Se cree que durante
este periodo se formó Tharsis, la altiplanicie volcánica, y que hubo grandes
inundaciones por agua líquida al final del mismo.
Periodo Hespérico (por Hesperia Planum)ː hace entre 3500
~3300 y 2900 millones de años. Este periodo está marcado por la formación de
extensas llanuras de lava.
Periodo Amazónico (por Amazonis Planitia)ː entre 3300 y 2900
millones de años hasta la actualidad. Los cráteres de impacto son escasos
aunque bastante variados. Durante este periodo se formó el monte Olimpo, junto
con coladas de lava en otros lugares de Marte.
La actividad geológica continúa teniendo lugar en Marte.
Athabasca Valles es la base de los mantos de lava formados hace 200 millones de
años. Las corrientes de agua en las fosas tectónicas llamadas Cerberus Fossae
ocurrieron hace menos de 20 millones de años, indicando intrusiones volcánicas relativamente
recientes.42
Gracias a las imágenes tomadas por la cámara HiRISE, montada
en la Mars Reconnaissance Orbiter, en órbita desde marzo de 2006, se han puesto
de manifiesto muchas de las principales características morfológicas de su
superficie.43 La superficie de Marte presenta características morfológicas
tanto de la Tierra como de la Luna: cráteres de impacto, campos de lava,
volcanes, cauces secos de ríos y dunas de arena.[cita requerida]
Desde la Tierra, mediante telescopios, se observan unas
manchas oscuras y brillantes que no se corresponden a accidentes topográficos
sino que aparecen si el terreno está cubierto de polvo oscuro (manchas de
albedo). Estas pueden cambiar lentamente cuando el viento arrastra el polvo. La
mancha oscura más característica es Syrtis Major, una pendiente menor del 1 % y
sin accidentes resaltables.
La superficie de Marte presenta también unas regiones
brillantes de color naranja rojizo, que reciben el nombre de desiertos, y que
se extienden por las tres cuartas partes de la superficie del planeta, dándole
su coloración rojiza característica. Estos desiertos en realidad se asemejan
más a un inmenso pedregal, ya que el suelo se halla cubierto de piedras, cantos
y bloques.
Un enorme escalón, cercano al ecuador, divide a Marte en dos
regiones claramente diferenciadas: un norte llano, joven y profundo y un sur
alto, viejo y escarpado, con cráteres similares a las regiones altas de la
Luna. En contraste, el hemisferio norte tiene llanuras mucho más jóvenes, y con
una historia más compleja. Parece haber una brusca elevación de varios
kilómetros en el límite. Las razones de esta dicotomía global son desconocidas.
Hay cráteres de impacto distribuidos por todo Marte, pero en
el hemisferio sur hay una vieja altiplanicie de lava basáltica semejante a los
mares de la Luna, sembrada de cráteres de tipo lunar. Sin embargo el aspecto
general del paisaje marciano difiere al que presenta nuestro satélite como
consecuencia de la existencia de atmósfera. En concreto, el viento
El campo magnético marciano es muy débil, con un valor de
unas 2 milésimas del terrestre y polaridad invertida respecto a la de la
Tierra.
Suelo
La sonda Phoenix proporcionó datos acerca de que el suelo
marciano es ligeramente alcalino y contiene elementos como magnesio, sodio,
potasio y cloro. Estos nutrientes se encuentran en los suelos terrestres, y son
necesarios para el crecimiento de las plantas.44 Los experimentos realizados
por la sonda espacial mostraron que el suelo marciano tiene un pH básico de 7,7
y contiene un 0,6 % de sales de perclorato.45464748
Las estrías son comunes a lo largo de Marte y con frecuencia
aparecen nuevas rayas en las pendientes escarpadas de los cráteres, en las
depresiones y los valles. Estas rayas son al principio oscuras y con el tiempo
se van aclarando. Pueden empezar en un área minúscula y luego extenderse
cientos de metros. Se ha observado que bordean los peñascos y otros obstáculos
a su paso. Las teorías comúnmente aceptadas sugieren que se trata de capas
oscuras del subsuelo puestas a descubierto tras avalanchas de nubes de polvo o
diablos de polvo.49 Se han propuesto algunas otras explicaciones, entre ellas
las concernientes al agua o incluso al desarrollo de organismos.5051
Geografía
Artículo principal: Geografía de Marte
La ciencia que estudia la superficie de Marte se llama
areografía (no confundir con aerografía), nombre que proviene de Ares (dios de
la guerra entre los griegos).
Mapa topográfico de Marte. Accidentes notables: Volcanes de
Tharsis al oeste (incluyendo el Monte Olimpo), Valles Marineris al este de
Tharsis, y Hellas en el hemisferio sur.
La superficie de Marte conserva las huellas de grandes
cataclismos que no tienen equivalente en la Tierra:
Una característica del hemisferio norte es la existencia de
un enorme abultamiento que contiene el complejo volcánico de Tharsis. En él se
encuentra el Monte Olimpo, el mayor volcán del sistema solar. Tiene una altura
calculada entre 21 y 26 kma (más de dos veces y media la altura del Everest
sobre un globo mucho más pequeño que el de la Tierra) y su base tiene una
anchura de 600 km. Las coladas de lava han creado un zócalo cuyo borde forma un
acantilado de 6 km de altura. Hay que añadir la gran estructura colapsada de
Alba Patera. Las áreas volcánicas ocupan el 10 % de la superficie del planeta.
Algunos cráteres muestran señales de reciente actividad y tienen lava
petrificada en sus laderas. A pesar de estas evidencias, no fue hasta mayo de
2007 cuando el Spirit, descubrió, con un grado alto de certeza, el primer
depósito volcánico signo de una antigua actividad volcánica en la zona
denominada Home Plate,52 (una zona con lecho rocoso de unos dos metros de
altura y fundamentalmente basáltica, que debió formarse debido a flujos de lava
en contacto con el agua líquida), situada en la base interior del cráter Gusev.
Una de las mejores pruebas es la que los investigadores llaman bomb sag (la
marca de la bomba). Cuando se encuentran la lava y el agua, la explosión lanza
hacia arriba trozos de roca, algunos de los cuales vuelven a caer y se encajan
en depósitos más blandos.
Valles Marineris observados con filtro de color
El Monte Olimpo visto desde la órbita de Marte
Cercano al ecuador y con una longitud superior a los 3000
km, una anchura de hasta 600 km y una profundidad de hasta 8 km, Valles
Marineris es un cañón que deja pequeño al Cañón del Colorado. Se formó por el
hundimiento del terreno a causa de la formación del abultamiento de Tharsis.53
Hay una clara evidencia de erosión en varios lugares de Marte,
tanto por el viento como por el agua. Existen en la superficie largos valles
sinuosos que recuerdan lechos de ríos (actualmente secos pues el agua líquida
no puede existir en la superficie del planeta en las actuales condiciones
atmosféricas). Esos inmensos valles pueden ser el resultado de fracturas a lo
largo de las cuales han corrido raudales de lava y, más tarde, de agua.
La superficie del planeta conserva verdaderas redes
hidrográficas, hoy secas, con sus valles sinuosos entallados por las aguas de
los ríos, sus afluentes, sus brazos, separados por bancos de aluviones que han
subsistido hasta nuestros días. Todos estos detalles de la superficie sugieren
un pasado con otras condiciones ambientales en las que el agua causó estos
lechos mediante inundaciones catastróficas. Algunos sugieren la existencia, en
un pasado remoto, de lagos e incluso de un vasto océano en la región boreal del
planeta. Todo parece indicar que fue hace unos 4000 millones de años y por un
breve período, en la denominada era Noeica.
Al igual que la Luna y Mercurio, Marte no presenta tectónica
de placas activa, como la Tierra. No hay evidencias de movimientos horizontales
recientes en la superficie tales como las montañas por plegamiento tan comunes
en la Tierra. No obstante la Mars Global Surveyor en órbita alrededor de Marte
ha detectado en varias regiones del planeta extensos campos magnéticos de baja
intensidad. Este hallazgo inesperado de un probable campo magnético global,
activo en el pasado y hoy desaparecido, puede tener interesantes implicaciones
para la estructura interior del planeta.
Ciencias Naturales: Marte
Reviewed by Edwin Molina
on
noviembre 10, 2019
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Reviewed by Edwin Molina
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noviembre 10, 2019
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