Una imagen del cielo nocturno tomada por la cámara de contexto de instrumentos del módulo de aterrizaje Mars InSight el 28 de enero de 2020.
(Imagen: © NASA / JPL-Caltech)
Es una observación del cielo del siguiente nivel: los científicos están utilizando imágenes capturadas por Aterrizador InSight de la NASA para buscar meteoros en Marte.
De un vistazo a las imágenes resultantes, la búsqueda parece sencilla: innumerables rayas llenan el cielo. Pero entrecierra los ojos un poco y la historia resulta ser más quijotesca. Las imágenes muestran principalmente fantasmas, lo invisible hecho visible y lo visible ahogado en medio de las ilusiones.
De hecho, si estabas en Marte A medida que las estrellas se elevaban, verías un mundo completamente diferente al que se muestra en las imágenes nocturnas transmitidas a casa por las cámaras de InSight. "Esencialmente, en las imágenes que tenemos hasta ahora, hay muy poco contenido que realmente verías con tus ojos", dijo a Space.com Mark Lemmon, científico del Space Science Institute que dirige el proyecto de observación de meteoritos.
Las imágenes provienen de un dispositivo llamado Instrument Context Camera, una de las dos ubicadas en el módulo de aterrizaje InSight. La cámara se incluyó para ayudar a los científicos a comprender el vecindario en el que la nave espacial desplegó sus dos instrumentos principales.
Y uno de esos instrumentos, el sismómetro, es la razón de la búsqueda de meteoritos. Este instrumento está afinado para sentir ondas estremecedoras que viajan a través de Marte; Los científicos pueden analizar esos datos para comprender la estructura interior y la actividad del planeta rojo.
Esas olas podrían ser generadas por marsquakes, el equivalente marciano de los terremotos. Pero también pueden ocurrir cuando los meteoritos chocan contra la superficie del planeta. Por lo tanto, el interés de los científicos en los meteoritos: un cálculo de la frecuencia con la que ocurren tales impactos en Marte ayudaría a los investigadores a interpretar los datos del sismómetro.
Estos esfuerzos no marcan la primera vez que los científicos observaron meteoros en los cielos marcianos. Rover Spirit de la NASA, que recorrió el planeta rojo de 2004 a 2010, pasó el verano de 2005 observando el cielo. Esa oportunidad llegó gracias al clima, que eliminó tanto polvo de los paneles solares de Spirit que estaban produciendo energía en exceso, creando una recompensa que finalmente se convirtió en una carga.
"Ese fue el [tiempo] más limpio que el rover pasó en Marte", dijo Lemmon. "Durante ese verano, había tanta energía solar que tuvieron que intentar usarla por la noche, porque incluso si solo la descargaban, usar esa energía en el día estaba calentando demasiado el vehículo".
Entonces, Espíritu gastado algunas noches observando el cielo, pero los científicos nunca vieron un meteorito en esa información. Dada la escala total de observaciones reunidas, eso no es concluyente: podría significar que llegan a Marte menos meteoros de lo que esperaban los científicos o que el equipo simplemente tuvo mala suerte.
InSight, que llegó en noviembre de 2018, asumió la tarea como un proyecto de baja prioridad. Las primeras imágenes provienen de la cámara de despliegue de instrumentos del módulo de aterrizaje, que está unida al brazo del móvil y puede apuntar a ubicaciones específicas. Pero durante meses, esa cámara ha tenido preocupaciones más acuciantes que las estrellas fugaces. El segundo instrumento científico clave de InSight, una sonda de calor apodada el topo, ha sido problemático. El lunar es destinado a excavar aproximadamente 16 pies (5 metros) debajo de la superficie, midiendo el transporte de calor en la roca marciana como lo hace.
Sin embargo, la excavación del topo ha sido lenta. En general, el la sonda ha luchado para obtener tracción en la roca. El instrumento incluso ha salido parcialmente de su madriguera en algunas ocasiones. Las dificultades que enfrenta el topo significan que la cámara de implementación de instrumentos se ha centrado en proporcionar a los ingenieros evidencia visual de lo que está sucediendo con la sonda y los intentos de rescate. No hay tiempo para mirar las estrellas.
Entonces, los científicos que buscaban meteoritos reclutaron la Cámara de contexto de instrumentos. Al igual que su compañero, esta cámara quedó del rover Curiosity, basado en diseños de 1999, y luego se actualizó para ver en color. (El próximo rover de Marte de la NASA, que se lanzará este verano, llevará cámaras completamente nuevas, incluyendo lentes con zoom y capacidad de video).
Pero a diferencia de la cámara de implementación de instrumentos, la cámara de contexto de instrumentos está atascada en su lugar y está equipada con una lente ojo de pez que distorsiona su vista. No es un observador del cielo natural, por decir lo menos. "Tiene la ventaja de que es un campo de visión más amplio, por lo que vemos aproximadamente un tercio del horizonte", dijo Lemmon. "Tiene la gran desventaja de que no se ve muy alto en el cielo. Obviamente, si estuvieras aquí en la Tierra buscando meteoros, no te enfocarías en el horizonte ".
Las imágenes diurnas de la cámara hacen evidentes sus desafíos de observación de estrellas: el propio Marte ocupa la mayor parte del campo de visión de la cámara. A pesar de la aparente uniformidad de las imágenes nocturnas, el suelo ocupa la mayor parte de la vista de la cámara de contexto del instrumento, sin estrellas para ver. Solo queda una franja curva de cielo sobre la roca roja que se llenará de estrellas después del atardecer.
Hasta ahora, aunque Lemmon verifica cada imagen en busca de meteoritos, las imágenes de InSight han quedado vacías. "Hay un sentido en el que es algo desmoralizante", dijo Lemmon sobre escanear cada imagen en busca de meteoros potenciales que nunca están allí.
Dijo que los científicos saben cómo deberían ser esos objetos. Meteoritos seguiría un camino curvo como se ve por la lente ojo de pez. Aparte de eso, dijo Lemmon, los meteoros en Marte deberían verse más o menos igual que aquí en la Tierra. "Tienes una variedad de cosas, desde una simple racha brillante en el cielo hasta una verdadera bola de fuego", dijo. La atmósfera rica en dióxido de carbono podría dar a un meteorito un resplandor anaranjado, pero Lemmon dijo que no está seguro de que las cámaras de InSight puedan detectar ese cambio de color.
Pero la mayoría de los pinchazos de luz en las imágenes de InSight provienen de un fenómeno celestial completamente diferente: rayos cósmicos, fragmentos de átomos que giran por el universo en todas las direcciones. A diferencia de las estrellas y meteoritos terrestres peatonales, los rayos cósmicos son muy difíciles de fotografiar desde la Tierra. Nuestra atmósfera impide que muchas de esas partículas lleguen a la superficie. Una cámara afortunada en la Tierra preparada para tomar una imagen de larga exposición puede captar un rayo cósmico aquí o allá.
Pero Marte no tiene la atmósfera de la Tierra para alejar los rayos cósmicos, dejando al Planeta Rojo preparado para albergar un detector de rayos cósmicos, dijo Justin Maki, un científico de imágenes del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California. Eso es lo que cada punto brillante debajo de la curva invisible del horizonte en las imágenes nocturnas de la cámara de contexto instrumental es la huella digital de un rayo cósmico. "El universo está inundado de rayos cósmicos", Dijo Maki." No piensas mucho en ellos, porque en su mayoría simplemente pasan a través de ti o pasan por el medio ambiente ".
Si bien no afectarán los otros datos de InSight, las imágenes de rayos cósmicos podrían alimentar la curiosidad de los científicos sobre estas partículas, particularmente su frecuencia en Marte. La longitud de una raya habla del tipo de partícula involucrada: las rayas más largas son típicamente protones o muones de alta energía, dijo Lemmon, y el ángulo en el que viaja el rayo cósmico. "Algunos de estos vienen del sol. Algunos de ellos, no sabemos de dónde vienen", dijo Maki. (Los colores en la pantalla simplemente reflejan el color del sensor que golpeó el rayo cósmico).
Las imágenes nocturnas de InSight incluso capturan las sombras de los rayos cósmicos. Esto se debe a que, por cada exposición de 5 minutos, la cámara también captura una vista instantánea para restar de la imagen principal, como una especie de imagen de calibración, dijo Maki. Si un rayo cósmico golpea durante esa imagen instantánea, pero no durante la imagen principal, el resultado es una mancha oscura, que marca la sombra de dónde aparecerá un rayo cósmico en la imagen instantánea.
Pero las espeluznantes fotos de observación de meteoritos no seguirán fluyendo desde Marte. Lemmon dijo que se está acabando el tiempo para obtener fotos de observación del cielo desde la cámara de contexto de instrumentos la infame temporada de tormentas de polvo marcianas pronto comenzará, borrando el horizonte. "En un par de semanas, no creo que podamos ver ni siquiera una estrella brillante tan baja en el cielo", dijo Lemmon.
Todavía verían los rayos cósmicos, por supuesto. Pero han visto muchos de esos.
- Mars InSight en fotos: la misión de la NASA para explorar el núcleo del planeta rojo
- Viaje al centro del planeta rojo: el módulo de aterrizaje InSight de la NASA para revelar los secretos dentro de Marte
- El robot 'topo' en Marte comienza a cavar en el planeta rojo esta semana
