La NASA propone un escudo magnético para proteger la atmósfera de Marte

Esta semana, La División de Ciencias Planetarias (PSD) de la NASA organizó un taller comunitario en su sede en Washington, CORRIENTE CONTINUA. Conocido como el "Taller de Ciencia Planetaria Visión 2050", este evento se desarrolló del 27 de febrero al 1 de marzo, y vio a científicos e investigadores de todo el mundo descender al capitolio para asistir a los paneles de discusión, presentaciones, y habla sobre el futuro de la exploración espacial.

Una de las presentaciones más intrigantes tuvo lugar el miércoles, 1 de marzo, donde se discutió la exploración de Marte por astronautas humanos. En el transcurso de la charla, que se tituló "Un futuro entorno de Marte para la ciencia y la exploración", El director Jim Green discutió cómo el despliegue de un escudo magnético podría mejorar la atmósfera de Marte y facilitar misiones tripuladas allí en el futuro.

El consenso científico actual es que, como la tierra Marte tuvo una vez un campo magnético que protegía su atmósfera. Hace aproximadamente 4.200 millones de años, el campo magnético de este planeta desapareció repentinamente, lo que provocó que la atmósfera de Marte se perdiera lentamente en el espacio. En el transcurso de los próximos 500 millones de años, Marte pasó de ser más cálido, ambiente más húmedo al frío, lugar inhabitable que conocemos hoy.

Esta teoría ha sido confirmada en los últimos años por orbitadores como Mars Express de la ESA y Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission (MAVEN) de la NASA. que han estado estudiando la atmósfera marciana desde 2004 y 2014, respectivamente. Además de determinar que el viento solar fue responsable de agotar la atmósfera de Marte, estas sondas también han estado midiendo la tasa a la que todavía se está perdiendo hoy.

Sin esta atmósfera Marte seguirá siendo un resfriado, lugar seco donde la vida no puede florecer. Además de eso, La futura misión con tripulación, que la NASA espera montar para la década de 2030, también tendrá que lidiar con algunos peligros graves. El más importante de ellos será la exposición a la radiación y el peligro de asfixia, lo que representará un peligro aún mayor para los colonos (en caso de que se haga algún intento de colonización).

En respuesta a este desafío, El Dr. Jim Green, director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA, y un panel de investigadores presentaron una idea ambiciosa. En esencia, sugirieron que al colocar un escudo dipolo magnético en el Punto Lagrange L1 de Marte, se podría formar una magnetosfera artificial que abarcaría todo el planeta, protegiéndolo así del viento solar y la radiación.

Naturalmente, Green y sus colegas reconocieron que la idea podría sonar un poco "fantasiosa". Sin embargo, Se apresuraron a enfatizar cómo las nuevas investigaciones sobre magnetosferas en miniatura (con el fin de proteger a las tripulaciones y las naves espaciales) respaldan este concepto:

"Esta nueva investigación se produce debido a la aplicación de códigos de física de plasma completos y experimentos de laboratorio. En el futuro, es muy posible que una estructura inflable pueda generar un campo dipolo magnético a un nivel de quizás 1 o 2 Tesla ( o 10, 000 a 20, 000 Gauss) como escudo activo contra el viento solar ".

Además, el posicionamiento de este escudo magnético aseguraría que las dos regiones donde se pierde la mayor parte de la atmósfera de Marte estén protegidas. En el transcurso de la presentación, Green y el panel indicaron que estos son los principales canales de escape, "sobre el casquete polar norte con material ionosférico de mayor energía, y 2) en la zona ecuatorial con un componente estacional de baja energía con un escape de hasta 0,1 kg / s de iones de oxígeno ".

Para probar esta idea, el equipo de investigación, que incluía científicos del Centro de Investigación Ames, el Centro de Vuelo Espacial Goddard, la Universidad de Colorado, Universidad de Princeton, y el Laboratorio Rutherford Appleton - realizaron una serie de simulaciones utilizando su magnetosfera artificial propuesta. Estos se llevaron a cabo en el Centro Coordinado de Modelado Comunitario (CCMC), que se especializa en la investigación del clima espacial, para ver cuál sería el efecto neto.

Lo que encontraron fue que un campo dipolo posicionado en Marte L1 Lagrange Point podría contrarrestar el viento solar, de tal manera que la atmósfera de Marte lograría un nuevo equilibrio. En el presente, La pérdida atmosférica en Marte está equilibrada hasta cierto punto por el paso volcánico desde el interior y la corteza de Marte. Esto contribuye a una atmósfera superficial que tiene aproximadamente 6 mbar de presión de aire (menos del 1% que al nivel del mar en la Tierra).

Como resultado, La atmósfera de Marte se espesaría naturalmente con el tiempo, que conducen a muchas nuevas posibilidades de exploración y colonización humanas. Según Green y sus colegas, Estos incluirían un aumento promedio de aproximadamente 4 ° C (~ 7 ° F), lo que sería suficiente para derretir el hielo de dióxido de carbono en la capa de hielo del polo norte. Esto desencadenaría un efecto invernadero, calentando aún más la atmósfera y haciendo que el hielo de agua en los casquetes polares se derrita.

Por sus cálculos, Green y sus colegas estimaron que esto podría llevar a que se restaure 1/7 de los océanos de Marte, los que lo cubrieron hace miles de millones de años. Si esto empieza a sonar un poco como una conferencia sobre cómo terraformar Marte, probablemente se deba a que estas mismas ideas han sido planteadas por personas que abogan por eso mismo. Pero mientras tanto, estos cambios facilitarían la exploración humana entre ahora y mediados de siglo.

"Una atmósfera marciana muy mejorada, tanto en presión como en temperatura, eso sería suficiente para permitir una cantidad significativa de agua líquida superficial también tendría una serie de beneficios para la ciencia y la exploración humana en la década de 2040 y más allá, ", dijo Green." Al igual que la Tierra, una atmósfera mejorada permitiría:permitir una mayor masa de equipo aterrizado en la superficie, Escudo contra la mayoría de la radiación de partículas cósmicas y solares, ampliar la capacidad de extracción de oxígeno, y proporcionar invernaderos "al aire libre" para la producción de plantas, Sólo para nombrar unos pocos."

Estas condiciones, dijeron Green y sus colegas, también permitiría a los exploradores humanos estudiar el planeta con mucho mayor detalle. También les ayudaría a determinar la habitabilidad del planeta, ya que muchas de las señales que indicaban que era habitable en el pasado (es decir, agua líquida) se filtrarían lentamente de nuevo en el paisaje. Y si esto pudiera lograrse en el espacio de unas pocas décadas, ciertamente ayudaría a allanar el camino para la colonización.

Mientras tanto, Green y sus colegas planean revisar los resultados de estas simulaciones para poder producir una evaluación más precisa de cuánto tiempo tomarían estos cambios proyectados. Tampoco estaría de más realizar algunas evaluaciones de costos de este escudo magnético. Si bien puede parecer algo salido de la ciencia ficción, ¡No está de más hacer cálculos!