Por primera vez, la misión ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de la ESA en órbita en Marte ha detectado un resplandor nocturno visible en la atmósfera del planeta rojo.

Bajo cielos despejados, el brillo podría ser lo suficientemente brillante no sólo como para que los humanos lo vean, sino para que los futuros astronautas en Marte puedan desplazarse en las noches oscuras. Este resplandor nocturno es un fenómeno que también se observa en la Tierra, aunque de forma muy tenue, y que se esperaba encontrar en Marte, pero hasta ahora no se había podido observar en luz visible.

El resplandor nocturno atmosférico (nightglow en inglés) se produce cuando dos átomos de oxígeno se combinan para formar una molécula de oxígeno, a unos 50 kilómetros sobre la superficie planetaria.

Como explica en un comunicado Lauriane Soret, investigadora de la Universidad de Lieja y parte del equipo que publica el descubrimiento en Nature Astronomy, los átomos de oxígeno se forman en el lado diurno de Marte cuando la luz del sol da energía a las moléculas de dióxido de carbono, haciendo que se dividan. Cuando los átomos de oxígeno migran al lado nocturno y dejan de ser recibir la energía del Sol, se reagrupan y emiten luz a altitudes más bajas.

"Esta emisión se debe a la recombinación de átomos de oxígeno creados en la atmósfera estival y transportados por los vientos a altas latitudes invernales, a altitudes de entre 40 y 60 kilómetros en la atmósfera marciana", apunta Soret.

"Estas observaciones son inesperadas e interesantes para futuros viajes al planeta rojo", afirma por su parte Jean-Claude Gérard, autor principal del nuevo estudio y científico planetario de la Universidad de Lieja.

El descubrimiento

El equipo científico internacional quedó intrigado por un descubrimiento anterior realizado con Mars Express, que observó el brillo nocturno en longitudes de onda infrarrojas hace una década. El Trace Gas Orbiter siguió detectando átomos de oxígeno verdes brillantes muy por encima del lado diurno de Marte en 2020, la primera vez que esta emisión diurna se observó alrededor de un planeta distinto de la Tierra.

Estos átomos también viajan al lado nocturno y luego se recombinan a menor altitud, lo que da como resultado el brillo nocturno visible detectado en la nueva investigación publicada ahora.

TGO, que orbita el planeta rojo a una altitud de 400 kilómetros, pudo observar la cara nocturna de Marte con el canal ultravioleta-visible de su instrumento NOMAD, que cubre un rango espectral desde casi ultravioleta hasta luz roja y fue orientado hacia el borde del planeta para observar mejor la atmósfera superior.

El resplandor nocturno

El resplandor nocturno sirve como indicador de los procesos atmosféricos. Puede proporcionar una gran cantidad de información sobre la composición y dinámica de una región de la atmósfera difícil de medir, así como la densidad del oxígeno. También puede revelar cómo la energía es depositada tanto por la luz del Sol como por el viento solar.

Comprender las propiedades de la atmósfera de Marte es interesante desde el punto de vista científico pero también es clave para las misiones a su superficie. La densidad atmosférica, por ejemplo, afecta directamente la resistencia que experimentan los satélites en órbita y los paracaídas utilizados para llevar las sondas a la superficie marciana.

No son lo mismo que las auroras

El resplandor nocturno también se observa en la Tierra, pero no debe confundirse con las auroras. Las auroras son sólo una de las formas en que se iluminan las atmósferas planetarias, explica la ESA.

Las auroras se producen, tanto en Marte como en la Tierra, cuando los electrones energéticos del Sol chocan contra la atmósfera superior. Varían en el espacio y el tiempo, mientras que el brillo nocturno es más homogéneo. Tanto el resplandor nocturno como las auroras pueden exhibir una amplia gama de colores dependiendo de qué gases atmosféricos son más abundantes en diferentes altitudes.