Un imponente torbellino de polvo pasó justo sobre el rover Perseverance mientras exploraba el sitio de un antiguo lago en Marte, y el rover registró los primeros sonidos de este remolino de polvo marciano usando su micrófono.
Los remolinos de polvo, o torbellinos de polvo, son comunes en Marte y son parte de los patrones climáticos del planeta rojo.
Otras misiones han recopilado imágenes, datos meteorológicos y mediciones de polvo de estos eventos, y el módulo de aterrizaje InSight de la NASA incluso registró señales sísmicas y magnéticas creadas por los remolinos de polvo. Pero el sonido ha sido el elemento que faltaba, hasta ahora.
Cuando el rover Perseverance aterrizó en Marte en febrero de 2021, se convirtió en la primera misión en llevar micrófonos en un viaje al planeta rojo.
El micrófono SuperCam del explorador robótico estaba encendido y grabando el 27 de septiembre de 2021, cuando una tolvanera pasó directamente sobre el rover.
Durante un clip de 11 segundos capturado por el micrófono, hay dos períodos de viento de baja frecuencia a medida que las paredes delantera y trasera del remolino de polvo pasan sobre el rover, dijo la autora principal del estudio, la Dra. Naomi Murdoch, investigadora de la Escuela Superior de la Universidad de Toulouse. Instituto de Aeronáutica y del Espacio.
Entre las paredes del torbellino hay un período de calma cuando el rover estaba en el ojo del vórtice, dijo Murdoch.
Se pueden escuchar crujidos y silbidos durante el evento, que se determinó que eran granos de polvo que golpeaban al rover.
Los investigadores pudieron contar las partículas en el torbellino de polvo cuando golpeaban al rover, lo que llevó a un tipo de medición completamente nuevo en el planeta rojo, dijo Murdoch. Es la primera vez que un instrumento ha podido cuantificar el polvo elevado en Marte.
Las imágenes y otros datos enviados por el rover también confirmaron lo sucedido. Cuando los investigadores juntaron todos los elementos recolectados por el rover, determinaron que la tolvanera alcanzaba más de 118 metros de altura y 25 metros de ancho, unas 10 veces más grande que el propio rover. Si bien esto suena como un torbellino masivo, es del tamaño promedio de los remolinos de polvo marcianos, dijo Murdoch.
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que el polvo se acumulaba dentro de la tolvanera, en lugar de simplemente transportarse dentro de las paredes exteriores, posiblemente porque la tolvanera aún podría haber estado en proceso de formación a medida que se movía sobre Perseverance.
Los remolinos de polvo sirven como indicadores de la turbulencia en la atmósfera de Marte y juegan un papel importante en el ciclo del polvo marciano.
Aprender más sobre cómo el polvo se eleva y se mueve en el planeta rojo, una característica clave de su clima y clima, ya que el polvo es su característica principal, puede ayudar a los científicos a comprender mejor la formación y evolución de las tormentas de polvo.
Una tormenta de polvo que rodea el planeta es lo que puso fin a la misión de 15 años del rover Opportunity en 2018.
Murdoch dijo:
“Las tormentas de polvo globales son importantes para comprender el clima marciano”.
“Las mediciones acústicas de impactos de polvo y levantamiento de polvo, por lo tanto, mejorarán nuestra comprensión de los remolinos de polvo y también ayudarán a mejorar los modelos climáticos marcianos. Comprender el levantamiento de polvo también es fundamental para las misiones espaciales debido al daño que se puede causar al hardware”.
Los sensores de viento de Perseverance ya han sido dañados debido a partículas de polvo elevadas probablemente transportadas por el viento o una tolvanera, dijo Murdoch.
Los remolinos de polvo tienen la reputación de ser tanto útiles como dañinos en Marte.
Se espera que la misión del módulo de aterrizaje InSight finalice este mes después de pasar cuatro años estudiando terremotos y otros fenómenos en el planeta rojo. Las capas de polvo se acumularon en sus paneles solares e impidieron que la nave espacial recolectara suficiente energía para continuar operando sus instrumentos.
Los remolinos de polvo ocurren con frecuencia en el cráter Jezero, donde aterrizó Perseverance, pero parecen estar ausentes en la casa de InSight en la llanura de Elysium Planitia, y los investigadores no están seguros de por qué.
“En el caso de InSight, el polvo de la atmósfera se ha depositado en los paneles solares. Sin embargo, debido a que no hay torbellinos capaces de levantar polvo en la región de InSight, los torbellinos no pueden ‘limpiar’ los paneles solares”.
De hecho, otras misiones a Marte se han beneficiado de limpiezas regulares realizadas por remolinos de polvo, que actuaron como aspiradoras para el polvo acumulado en los rovers Spirit y Opportunity, que funcionan con energía solar, y les proporcionaron una vida útil más larga de lo esperado.
El Instituto Superior de Aeronáutica y del Espacio de la Universidad de Toulouse, conocido como ISAE-SUPAERO , construyó el micrófono que se encuentra en Perseverance. Cada mes, Murdoch y su equipo recopilan ocho grabaciones de unos 167 segundos cada una.
Murdoch dijo:
“Estimamos que una sola observación de micrófono en el período del mediodía (la hora del día en que hay la mayor actividad de remolinos de polvo) tiene solo una probabilidad de 1 en 200 de registrar un remolino de polvo como el que encontramos”.
“Definitivamente tuvimos suerte, pero también enfocamos cuidadosamente las observaciones del instrumento para aumentar las posibilidades de éxito”.
Más grabaciones de micrófonos podrían capturar remolinos de polvo adicionales, y el equipo de Murdoch está usando grabaciones acústicas para medir la turbulencia atmosférica para determinar su alcance en Marte.
El micrófono SuperCam se incluyó originalmente para escuchar como instrumentos en el rover zap rocks para determinar sus propiedades, pero sus datos acústicos también arrojan luz sobre las posibilidades de la ciencia atmosférica en el planeta rojo, dijo Murdoch.
“Todas estas mediciones y análisis resaltan cuán valiosos son los datos acústicos en la exploración planetaria. Por eso, en paralelo, en ISAE-SUPAERO estamos desarrollando la próxima generación de sensores acústicos que en el futuro serán enviados a otros cuerpos planetarios con atmósfera”.
