Satélite detecta resplandor verde alrededor de Marte / Satellite spots unique green glow around Mars

ExoMars Trace Gas Orbiter, un satélite perteneciente a la agencia espacial europea (ESA), detectó oxígeno verde brillante en la atmósfera de Marte, la primera vez que se ha visto esta emisión en un planeta que no es la Tierra.

En la Tierra, se produce oxígeno brillante durante las auroras polares cuando los electrones energéticos del espacio interplanetario golpean la atmósfera superior. Esta emisión de luz impulsada por oxígeno le da a las auroras polares su hermoso y característico tono verde.

La aurora, sin embargo, es sólo una forma en que las atmósferas planetarias se iluminan. Las atmósferas de los planetas incluyendo la Tierra y Marte brillan constantemente durante el día y la noche mientras la luz solar interactúa con átomos y moléculas dentro de la atmósfera. El resplandor diurno y nocturno es causado por mecanismos ligeramente diferentes: el resplandor nocturno se produce cuando se recombinan moléculas rotas, mientras que el resplandor diurno surge cuando la luz solar excita directamente átomos y moléculas como el nitrógeno y el oxígeno.

En la Tierra, el resplandor nocturno verde es bastante débil, por lo que se ve mejor desde una perspectiva “de borde”, como se muestra en muchas imágenes espectaculares tomadas por astronautas a bordo de la estación espacial internacional (EEI). Esta debilidad puede ser un problema al buscarlo alrededor de otros planetas, ya que sus superficies brillantes pueden ahogarlo.

Este resplandor verde ahora ha sido detectado por primera vez en Marte por el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), que ha estado orbitando Marte desde octubre de 2016.

“Una de las emisiones más brillantes vistas en la Tierra proviene del resplandor nocturno. Más específicamente, de átomos de oxígeno que emiten una longitud de onda de luz particular que nunca se ha visto alrededor de otro planeta , dice Jean-Claude Gérard de la Universidad de Lieja, Bélgica, y autor principal del nuevo estudio publicado en Nature Astronomy.

“Las observaciones anteriores no habían capturado ningún tipo de resplandor verde en Marte, por lo que decidimos reorientar el canal nadir UVIS para apuntar al ‘borde’ de Marte, similar a la perspectiva que se ve en las imágenes de la Tierra tomadas de la EEI”. agrega la coautora Ann Carine Vandaele del Institut Royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique, Bélgica, e investigadora principal de NOMAD.

“Modelamos esta emisión y descubrimos que se produce principalmente como dióxido de carbono, o CO2, se divide en sus partes constituyentes: monóxido de carbono y oxígeno”, dice Jean-Claude. “Vimos los átomos de oxígeno resultantes brillando tanto en luz visible como ultravioleta”.

La comparación simultánea de estos dos tipos de emisión mostró que la emisión visible era 16.5 veces más intensa que la ultravioleta.

“Esta es la primera vez que se observa esta importante emisión en otro planeta más allá de la Tierra, y marca la primera publicación científica basada en observaciones del canal UVIS del instrumento NOMAD en el ExoMars Trace Gas Orbiter”, destaca Håkan Svedhem, TGO de la ESA Científico del proyecto.

Comprender las propiedades de la atmósfera de Marte no solo es científicamente interesante, sino que también es clave para operar las misiones que enviamos al planeta rojo. La densidad atmosférica, por ejemplo, afecta directamente el arrastre experimentado por los satélites en órbita y por los paracaídas utilizados para entregar sondas a la superficie marciana.

Satellite spots unique green glow around Mars

ExoMars Trace Gas Orbiter, a satellite belonging to the European Space Agency (ESA) has detected glowing green oxygen in Mars’ atmosphere – the first time that this emission has been seen around a planet other than Earth.

On Earth, glowing oxygen is produced during polar auroras when energetic electrons from interplanetary space hit the upper atmosphere. This oxygen-driven emission of light gives polar auroras their beautiful and characteristic green hue.

The aurora, however, is just one way in which planetary atmospheres light up. The atmospheres of planets including Earth and Mars glow constantly during both day and night as sunlight interacts with atoms and molecules within the atmosphere. Day and night glow are caused by slightly different mechanisms: night glow occurs as broken-apart molecules recombine, whereas day glow arises when the Sun’s light directly excites atoms and molecules such as nitrogen and oxygen.

On Earth, green night glow is quite faint, and so is best seen by looking from an ‘edge on’ perspective – as portrayed in many spectacular images taken by astronauts aboard the International Space Station (ISS). This faintness can be an issue when hunting for it around other planets, as their bright surfaces can drown it out.

This green glow has now been detected for the first time at Mars by the ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), which has been orbiting Mars since October 2016.

“One of the brightest emissions seen on Earth stems from night glow. More specifically, from oxygen atoms emitting a particular wavelength of light that has never been seen around another planet,” says Jean-Claude Gérard of the Université de Liège, Belgium, and lead author of the new study published in Nature Astronomy.

“Previous observations hadn’t captured any kind of green glow at Mars, so we decided to reorient the UVIS nadir channel to point at the ‘edge’ of Mars, similar to the perspective you see in images of Earth taken from the ISS,” adds co-author Ann Carine Vandaele of the Institut Royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique, Belgium, and Principal Investigator of NOMAD.

“We modelled this emission and found that it’s mostly produced as carbon dioxide, or CO2, is broken up into its constituent parts: carbon monoxide and oxygen,” says Jean-Claude. “We saw the resulting oxygen atoms glowing in both visible and ultraviolet light.”

Simultaneously comparing these two kinds of emission showed that the visible emission was 16.5 times more intense than the ultraviolet.

“This is the first time this important emission has ever been observed around another planet beyond Earth, and marks the first scientific publication based on observations from the UVIS channel of the NOMAD instrument on the ExoMars Trace Gas Orbiter,” highlights Håkan Svedhem, ESA’s TGO Project Scientist.

Understanding the properties of Mars’ atmosphere is not only interesting scientifically, but is also key to operate the missions we send to the Red Planet. Atmospheric density, for example, directly affects the drag experienced by orbiting satellites and by the parachutes used to deliver probes to the Martian surface.