La sonda Hope rastrea las tormentas de polvo en Marte

La sonda Hope rastrea las tormentas de polvo en Marte

El sistema de cámara EXI captura tres longitudes de onda visibles y dos longitudes de onda ultravioleta, lo que proporciona una vista satelital meteorológica multiespectral de Marte.

Emirates Mars Mission, la primera exploración interplanetaria realizada por una nación árabe, arroja una serie de observaciones únicas de tormentas de polvo marcianas, proporcionando información detallada y una perspectiva de cómo estas tormentas evolucionan y se extienden por vastas extensiones del planeta.

Hope proporciona una plataforma para observar los detalles de la estructura y la variabilidad de la atmósfera marciana. Las observaciones coordinadas realizadas por la cámara EXI y el espectrómetro infrarrojo EMIRS caracterizan el estado térmico de la superficie y la atmósfera inferior y brindan detalles sobre la distribución geográfica del polvo, el vapor de agua y las nubes de hielo de agua y dióxido de carbono en escalas de tiempo que van desde minutos hasta días.

El sistema de cámara EXI recopila imágenes en tres longitudes de onda visibles y dos ultravioletas, proporcionando una «vista satelital meteorológica» multiespectral de Marte. Estas imágenes son productos «calibrados» que han eliminado muchos artefactos introducidos por el sistema de cámara y también brindan la información de la geometría de observación para permitir el mapeo.

EMIRS es un espectrómetro infrarrojo térmico interferométrico (que opera en el rango de longitud de onda de 6 a 40 micras) que complementa a EXI para caracterizar la atmósfera inferior de Marte. Las mediciones de EMIRS se utilizan para determinar la distribución de los componentes atmosféricos inferiores, como el polvo, el hielo de agua y el vapor de agua (aquí se muestra como profundidad óptica, relacionada con la cantidad de aerosoles transportados por el aire en la atmósfera).

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A partir de fines de diciembre de 2021, EXI y EMIRS monitorearon una tormenta de polvo regional en rápida evolución a medida que se expandía a un tamaño de varios miles de kilómetros.

La prominente característica oscura de «aleta de tiburón» en las imágenes EXI se conoce como Syrtis Major. En esta área, delgados depósitos de arena basáltica oscura cubren la superficie de un volcán en escudo de suave pendiente. Al sur, la característica circular de color beige es la cuenca de impacto de Hellas (el cráter más grande de Marte, de unos 2300 km de ancho y hasta 7 km de profundidad), a menudo envuelto en nubes de polvo y hielo del agua. En los globos EMIRS y EXI, una estrella verde marca una «ubicación de referencia» (un cráter de impacto de 85 km de diámetro) para ayudar visualmente a las características de seguimiento en ambos conjuntos de datos.

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El 29 de diciembre de 2021 (órbita EMM número 153), EXI capturó un disco completamente iluminado de Marte casi centrado en Syrtis Major. Era pleno invierno en el hemisferio sur (Ls = 149°). Como es típico en esta temporada, la atmósfera era relativamente clara, con solo nubes delgadas de hielo de agua visibles sobre las llanuras al este de Syrtis. Como también es típico, Hellas parecía estar llena de nubes de polvo tánico, oscureciendo los depósitos de hielo superficiales que cubrían la parte sur de la cuenca. Las observaciones de EMIRS durante este período confirman las nubes de polvo relativamente espesas en Hellas, pero detectan solo pequeñas cantidades de polvo en el aire en otros lugares. Este conjunto de observaciones EXI y EMIRS proporciona una base para la comparación con vistas posteriores de Marte obtenidas durante las próximas dos semanas.

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El 5 de enero de 2022, EXI obtuvo la vista a media luz de Marte: el sol se estaba poniendo cerca del centro del disco. Aparentemente formándose durante la semana anterior, una tormenta de polvo masiva (de unos 2500 km de diámetro) se acercaba desde el este y oscurecía parcialmente a Syrtis Major; nubes grisáceas de hielo de agua también son evidentes en esta tormenta. El Hellas estaba completamente cubierto de nubes de polvo. Las observaciones de EMIRS muestran las altas concentraciones de polvo en las tormentas de polvo Syrtis y Hellas, con una «neblina de polvo» que se extiende hacia el este.

El 7 de enero de 2022, esta observación EXI del mediodía revela mejor la extensión de la niebla de polvo y las nubes grisáceas de hielo de agua que se extienden al este de Syrtis Major y al norte de Hellas. Los datos de EMIRS revelan el aumento del espesor de esta neblina de polvo difuso, lo que sugiere un levantamiento activo de polvo de la superficie que se extiende por al menos 4000 km al este de Syrtis Major.

El 9 de enero de 2022, EXI observó un hemisferio completamente iluminado centrado en Syrtis Major. El levantamiento de polvo se extendió hacia el oeste, con una discreta tormenta de polvo de varios lóbulos (alrededor de 1200 km de diámetro) girando sobre el noroeste de Sirte. La neblina de polvo es muy densa y cubre las llanuras al este de Syrtis. Una vez más, EMIRS revela la extensión de las nubes de polvo, que representan dramáticamente el aumento en la profundidad óptica del polvo desde el noroeste de Syrtis hasta el borde este del mapa, ¡cubriendo aproximadamente 1/3 de la circunferencia de Marte!

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El último paso de tiempo es para el 14 de enero de 2022, EXI muestra una vista de la tarde (cerca del atardecer) de Syrtis Major. No se ven tormentas de polvo discretas; en cambio, una neblina de polvo omnipresente oscurece parcialmente y se extiende hacia el este desde toda la región de Syrtis Major/Hellas. Los datos de EMIRS también indican la disminución de la neblina, con una cantidad de polvo significativamente reducida. La continuación del velo de polvo para llenar la cuenca Hellas es evidente tanto en la imagen EXI como en el mapa EMIRS.

A medida que la temporada marciana se acerca a la primavera austral, la actividad de las tormentas de polvo generalmente se vuelve más generalizada. El Observatorio Hope es un activo valioso en órbita para documentar la ubicación y la evolución de las tormentas de polvo en el planeta, proporcionando observaciones y conocimientos sin precedentes sobre la naturaleza de estas tormentas y su caracterización.

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