Telescopio Espacial James Webb de la NASA investigará por qué Marte perdió tanta agua.

 

Telescopio espacial Webb estudiara marte.

Telescopio espacial Webb estudiara marte.

Marte será uno de los primeros objetivos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, ya que el observatorio orbital reúne más datos para saber por qué el Planeta Rojo perdió tanta agua a lo largo de su historia de 4.500 millones de años.

En el pasado antiguo, la superficie de Marte probablemente albergaba un océano tan profundo como el Mar Mediterráneo. A medida que la atmósfera del planeta disminuyó, sin embargo, la mayor parte del océano se perdió en el espacio. El resto del agua está encerrada en los casquetes de hielo marcianos.

El telescopio Webb, que la NASA considera el sucesor del famoso Telescopio Espacial Hubble; se espera que alcance el espacio en 2019. Marte será visible para Webb en su primer año de operaciones, entre mayo y septiembre de 2020.

“Webb devolverá medidas de química extremadamente interesantes en la atmósfera marciana”, dijo en un comunicado Heidi Hammel, astrónomo planetario y vicepresidente ejecutivo de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC. “Y lo más importante, estos datos de Marte estarán inmediatamente disponibles para la comunidad planetaria para permitirles planificar observaciones de Marte aún más detalladas con Webb en ciclos futuros”.

Hammel liderará las observaciones del telescopio de Marte bajo un proyecto de Observación de Tiempo Garantizado (GTO). GTO dedica tiempo de investigación a científicos como Hammel, quienes jugaron un papel clave en el desarrollo del telescopio. Hammel fue nombrado científico interdisciplinario para el proyecto Webb en 2003. “Un océano respetable”

Las observaciones de Webb seguirán años de investigación que examina la pérdida de agua marciana y su entorno cambiante. La misión de la atmósfera de Marte y la Evolución Volátil de la NASA llegó a Marte en 2014 para examinar la tasa de pérdida atmosférica actual. Y en 2015, la NASA publicó los resultados de varios telescopios que medían la proporción atmosférica de moléculas de agua “normales” a “pesadas” en Marte, en diferentes estaciones y ubicaciones.

El agua está compuesta de hidrógeno y oxígeno, pero el hidrógeno viene en diferentes tipos o isótopos. La versión más pesada de hidrógeno, que tiene un protón y un neutrón, en lugar de solo un protón, en su núcleo, se llama deuterio. La investigación de 2015 sugiere que el deuterio, debido a su mayor peso, permaneció en Marte, incluso mientras que las moléculas de hidrógeno más ligeras se perdieron en el espacio, según un video de la NASA lanzado en 2015.

Los investigadores sugirieron que la presión de las partículas cargadas en el viento solar sopló las moléculas de hidrógeno más ligeras fuera de la atmósfera de Marte, porque el planeta no tiene un campo magnético global para protegerlo. Además, las moléculas de agua que tuvo Marte en su atmósfera probablemente se rompieron bajo la luz ultravioleta del sol.

Las observaciones infrarrojas pasadas con el Observatorio W. M. Keck, la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral mostraron que los casquetes polares marcianos están altamente enriquecidos en deuterio, lo que respalda la teoría de que el deuterio quedó atrás. El agua congelada de Marte tiene una relación de 1 molécula de hidrógeno a 400 moléculas de deuterio, aproximadamente ocho veces mayor que la relación en los océanos de la Tierra, que es 1 molécula de hidrógeno a 3.200 moléculas de deuterio, según la investigación de 2015.

“Ahora sabemos que el agua de Marte está mucho más enriquecida que el agua del océano terrestre en la forma pesada de agua, la forma deuterada”, dijo en el video de 2015 Michael Mumma, científico sénior del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Maryland. “Inmediatamente eso nos permite estimar la cantidad de agua que ha perdido Marte desde que era joven”.

En el pasado antiguo, añadió Mumma, Marte tenía un océano que cubría aproximadamente el 20 por ciento de la superficie del planeta: “un océano respetable”, dijo. El cuerpo de agua tenía alrededor de 5,000 pies (1,500 metros) de profundidad, en promedio. Hoy, solo el 13 por ciento de ese antiguo océano permanece, encerrado en los casquetes polares.

En observaciones separadas, el rover Mars Curiosity, ubicado en Gale Crater, cerca del ecuador marciano, descubrió que las condiciones eran húmedas en esa región durante aproximadamente 1.500 millones de años. Ese período de tiempo, dijo Mumma, “ya es mucho más extenso que el período de tiempo necesario para que la vida se desarrolle en la Tierra”. Las observaciones del telescopio infrarrojo sugirieron que “Marte debe haber estado mojado por un período aún más largo”, agregó.

Mirando de cerca

El telescopio Webb, que está diseñado para observaciones infrarrojas, dará seguimiento a las observaciones de agua normal y agua pesada realizadas por otros observatorios, dijeron funcionarios de la NASA en el comunicado. Verá la relación de agua normal a agua pesada durante las diferentes estaciones y en diferentes momentos y ubicaciones.

Las observaciones de Webb permitirán a los investigadores refinar las mediciones de agua pesada en Marte y ver cuánta agua se mueve en el ciclo del agua marciano entre la atmósfera, el suelo (regolito) y el hielo polar.

Webb estará ubicado lejos de Marte, en una órbita a aproximadamente 1 millón de millas (1,6 millones de kilómetros) de la Tierra en un punto gravitacionalmente estable en el espacio entre la Tierra y el Sol llamado punto de Lagrange. A diferencia de un orbitador, su punto de vista permitirá que Webb imagine todo el disco de Marte a la vez.

La observación de Webb también tiene otros beneficios. La atmósfera de la Tierra puede interferir con las observaciones, pero Webb está muy lejos. Y está diseñado para observar pequeñas diferencias en las longitudes de onda de la luz, dijeron funcionarios de la NASA en el comunicado.

Sin embargo, observar a Marte seguirá siendo un desafío. Los ingenieros deberán calibrar las observaciones de Webb del Planeta Rojo para asegurarse de que la cantidad de luz que llega a sus instrumentos sensibles no abrume al telescopio.

“Webb está diseñado para poder detectar objetivos extremadamente débiles y distantes, pero Marte es brillante y cercano”, dijo en el comunicado Gerónimo Villanueva, el líder de Marte en el proyecto GTO y científico planetario en Goddard Space Flight Center.

“Muy importante, las observaciones de Marte también probarán las capacidades de Webb para rastrear objetos en movimiento por el cielo, lo cual es de importancia clave cuando se investiga nuestro sistema solar”, agregó la científica investigadora de Goddard Stefanie Milam, que coordina el programa del sistema solar de Webb.

 

Fuente: http://www.foxnews.com/science/2018/03/01/nasas-new-space-telescope-will-investigate-why-mars-lost-so-much-water.html

 

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