El equipo de Baptiste Chide, del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología, utilizó el micrófono del rover Perseverance para captar señales inesperadas. Durante 29 horas de grabación a lo largo de dos años marcianos, se identificaron 55 eventos eléctricos. Estas señales se manifiestan como una interferencia en la electrónica del micrófono, seguida de una onda de choque real producida por la descarga. Este método auditivo permitió detectar fenómenos que escapaban a los instrumentos tradicionales.
Ilustración de un relámpago descargándose durante una tormenta de polvo en Marte.
Crédito: NASA
Estas descargas eléctricas marcianas difieren radicalmente de las de la Tierra. En nuestro planeta, el rayo surge principalmente de la fricción entre partículas de hielo en las nubes. En Marte, es la fricción de los granos de polvo, levantados por los vientos o los remolinos, lo que genera la electricidad. Daniel Mitchard, físico de la Universidad de Cardiff, explica que el umbral de descarga, relacionado con la presión atmosférica, es mucho más bajo en el planeta rojo (explicación al final del artículo). Así, los relámpagos marcianos son más débiles y están más cerca de la superficie.
La mayoría de los eventos registrados coinciden con vientos fuertes o el paso de remolinos de polvo cerca del rover. Esta estrecha conexión con las tormentas localizadas indica que las descargas podrían influir en la química marciana. Los oxidantes como el peróxido de hidrógeno, cuya presencia era inexplicable, podrían ser producidos por estos fenómenos eléctricos, lo que tiene consecuencias para la búsqueda de rastros de vida (ver más abajo).
Capturar visualmente estos relámpagos sigue siendo difícil. Muchos ocurren de día, son muy breves y a menudo están ocultos por el polvo. Las descargas más grandes, provenientes del propio rover, miden solo unas decenas de centímetros. Para observarlos, se necesitarían cámaras de alta velocidad y alta resolución, actualmente ausentes en Marte. Esta limitación, sin embargo, allana el camino para futuras misiones mejor equipadas.
Más allá de Marte, este descubrimiento amplía las perspectivas. Es la primera vez que se detectan descargas eléctricas en un planeta rocoso distinto de la Tierra. Fenómenos similares podrían existir en Venus o en Titán, la luna de Saturno. En Marte, la electrificación del polvo podría incluso amplificar las tormentas al facilitar el levantamiento de partículas, desempeñando así un papel en el ciclo climático global.
Las implicaciones para la exploración espacial son directas. Al cuantificar la energía de estas descargas, los ingenieros podrán proteger mejor las misiones futuras, incluidos los trajes espaciales para astronautas. El estudio, publicado en Nature, marca un hito en nuestra comprensión del entorno marciano. Recuerda que incluso en planetas aparentemente tranquilos, la electricidad puede surgir de forma inesperada.
El umbral de descarga eléctrica en Marte
El umbral de descarga, o 'umbral de ruptura', es un concepto clave para entender por qué los relámpagos en Marte difieren de los terrestres. Representa la cantidad de carga eléctrica necesaria para que una nube de partículas se descargue en la atmósfera. En la Tierra, la presión atmosférica es de aproximadamente una atmósfera, lo que hace que el aire sea más aislante. Por lo tanto, se necesitan unos tres megavoltios por metro cuadrado para que se produzca el rayo, requiriendo acumulaciones de carga importantes en las nubes de tormenta.
En Marte, la presión en la superficie es de solo 0,006 atmósferas, lo que reduce considerablemente el efecto aislante del aire. En consecuencia, el umbral de descarga es mucho más bajo, alrededor de 15 kilovoltios por metro cuadrado. Esta diferencia significa que cantidades menores de carga, generadas por la fricción del polvo, son suficientes para provocar descargas eléctricas. Por eso los relámpagos marcianos son más débiles y más localizados cerca de la superficie.
La composición atmosférica también juega un papel. La atmósfera terrestre, rica en nitrógeno y oxígeno, es un buen aislante eléctrico. En Marte, la atmósfera está compuesta principalmente por dióxido de carbono, lo que modifica las propiedades eléctricas. Estos factores combinados explican por qué las descargas en Marte se asemejan más a chispas estáticas que a los grandes relámpagos terrestres, con implicaciones para la seguridad de los equipos en misión.
Comprender este umbral ayuda a predecir dónde y cuándo pueden ocurrir estos fenómenos, algo esencial para las futuras exploraciones robóticas o humanas. Esto permite diseñar sistemas electrónicos resistentes a las interferencias eléctricas, garantizando la fiabilidad de las misiones en el planeta rojo.