La Tierra y Marte: ¿gemelos o hermanastros?

David ByN

La exploración intensiva a la que se está sometiendo el planeta Marte nos está revelando gran cantidad de datos sobre sus propiedades y sobre su pasado. Sin embargo, existen dos grandes incógnitas por desvelar: ¿cuáles fueron las diferencias que provocaron que el planeta sea tan distinto de la Tierra? ¿Existe o ha existido actividad biológica en el planeta rojo? Especialmente revelador es el estudio comparativo de ambos planetas. Veamos unos cuantos aspectos.

La Tierra (la primera fotografía completa del planeta, tomada desde la Apollo XVII, con la Antártida en la parte superior) y Marte (imagen del HST). Nótese que no están a escala, ya que Marte es considerablemente más pequeño que nuestro planeta (los diámetros ecuatoriales son, respectivamente, 12,756.28 y 6,794.4 kilómetros)

Desde la distancia, la Tierra y Marte nos muestra profundas diferencias. En el primer caso, dominan blancos y azules, correspondientes a las nubes y a los océanos, y los marrones de los continentes. Por tanto, la existencia de agua en sus diferentes estados (sólido en los casquetes polares, líquido en los mares y gaseoso en la atmósfera) es evidente. Y la presencia de agua sugiere, de manera casi inmediata, la existencia de vida. De hecho, incluso desde satélites en órbita es posible apreciar la intensa actividad biológica del planeta, como es el caso de las banquisas antárticas.

  
Zoom sobre la superficie de Marte

Marte es bien distinto. Diversas tonalidades naranjas, provocadas por óxidos de hierro, dominan su superficie. Dependiendo de la estación y de la posición relativa con la Tierra, algún polo puede ser visible, aunque en esta ocasión el blanco proviene esencialmente de hielo seco (dióxido de carbono en forma sólida). Sin embargo, durante los últimos años diversos estudios han dejado claro que existe agua en la superficie marciana, y que la dinámica de este compuesto es bastante compleja.

Marte tiene un tenue atmósfera, compuesta esencialmente de dióxido de carbono (95.32%), nitrógeno (2.7%) argón (1.4 %) y unas trazas de oxígeno (0.13%). La de la Tierra, por el contrario, está compuesta esencialmente de nitrógeno (78.1 %), oxígeno (20.94%), argón (0.93%) y una cantidad variable del dióxido de carbono (alrededor del 0.035%). Las temperaturas medias varían en gran medida: -55 grados centígrado (C) en el caso de Marte, con mínimas del orden de -133 C y máximas de unos +27 C; y de una media de unos +15 C en el caso de la Tierra, con mínimas de -89.4 C (en Vostok, Antártica) y máximas de +58 C (en El Azizza, en Libia). Sin embargo, la temperatura media de la Tierra está afectada por el efecto invernadero provocado por los gases de la atmósfera, principalmente el dióxido de carbono, el vapor de agua, el ozono (moléculas de oxigeno con tres átomos, en vez de los dos que tiene el oxígeno que respiramos) y el metano. De no ser así, la temperatura media sería unos 33 grados más baja, alrededor de los -18 C, y por lo tanto el agua estaría en estado sólido en la mayor parte del planeta.

Como curiosidad, y en el otro extremo en muchos sentido, el Polo Sur de Neptuno (octavo y último planeta del Sistema Solar) es su punto más cálido. La temperatura media de Neptuno es de unos 200 grados bajo cero (en la escala centígrada, la que utilizamos habitualmente, -200 C). Sin embargo, en el Polo Sur (ver imagen infrarroja aquí)  la temperatura es, en media, unos 10 grados más alta. Esto es debido a que el año en Neptuno es considerablemente más largo (algo más de 164 años dura su periodo orbital) y sus estaciones duran unos 40 años. Por tanto, ha estado mostrando su polo al Sol, de donde recibe la energía, durante mucho más tiempo, lo que ha producido un calentamiento relativo respecto al resto del planeta.


La superficie de la Tierra, en donde la altura está codificada con los distintos colores: azul para los fondos oceánicos y verdes, amarillos y rojos para los continentes. La profundidad más elevada, en las fosas marinas, es de unos 11,000 metros bajo el nivel del mar(azul más intenso), mientas que los rojos más intensos denotan alturas de 5,000 metros sobre el nivel del mar. La diferencia máxima de altura en nuestro planeta es de unos 19,000 metros. Una imagen en alta resolución se encuentra en este enlace.

En los casos de Marte y la Tierra, la estructura interna se divide en tres regiones bien diferenciadas: corteza, manto y núcleo. Sin embargo, contrariamente al caso de la Tierra, en núcleo de Marte es sólido y no crea su propio campo magnético. Existen, es sí, campos magnéticos locales, restos “fósiles” de un campo global que puedo existir como consecuencia de un núcleo parcialmente líquido, como en el caso terrestre. La práctica ausencia de tectónica de placas, tal y como la conocemos en la Tierra, que produce un vulcanismo muy activo, implica que los terrenos marcianos son mucho más viejos que los lechos oceánicos o los continentes terrestres. Por ejemplo, la gran depresión del hemisferio Sur, Hellas Planitia, fue provocada por el impacto de un gran cuerpo celeste hace unos 3,900 millones de años. En el caso de la Tierra, las evidencias sobre la corteza de un evento así habrían dejado de existir hace mucho tiempo.


Diagrama con la topografía de Marte, cuyas alturas mínimas (azul intenso) y máximas (rojos-blancos) se encuentran en un rango de 16,000 kilómetros. Nótese que el Monte Olimpo, el más alto del Sistema Solar, se eleva 21 kilómetros sobre el nivel en el cual la presión de la atmósfera es 6.1 milibares (la presión a la cual se localiza el triple punto del agua), y que se denomina datum de Marte (el equivalente al nivel del mar en la Tierra). Dado que el punto más baja se encuentra en Hellas Planitia (un antiguo cráter de impacto), a unos 7 kilómetros por debajo del datum marciano, la diferencia es de unos 28 kilómetros, , bastante superior a los  18,000  18 kilómetros que separan las profundidades de la fosa de las Marianas del Everest. Crédito Mars Orbiter Laser Altimeter y NASA. Una imagen en alta resolución se encuentra en este enlace.

En cualquier caso, la comparación de los perfiles en altura de ambos planetas muestra que ambos son bien distintos: mientras que la mayor parte de la masa continental terrestre se concentra en el hemisferio norte, en donde por otra parte no existe un continente polar, en Marte el hemisferio septentrional está dominado por la depresión Vastitas Boreales, con una profundidad de miles de metros por debajo del datum marciano, el punto en el cual la presión de su atmósfera es de 6.1 milibares, donde se localiza el punto triple del agua, definido como el punto en el diagrama de mases (presión frente a temperatura) en el cual convive una sustancia en estado sólido, líquido y gaseoso de manera simultánea, en el caso del agua, los valores exactos son 273,16 K (0,01°C) y a una presión d 6,1173 milibares). Por tanto, por debajo del datum marciano (como las profundidades de Hellas Planitia) sería posible encontrar agua líquida si la temperatura fuera lo suficientemente alta. Sin embargo, el hemisferio Sur terrestre está dominado por océanos y mares, aunque varias masas terrestres, que se alzan sobre el nivel del mar a alturas considerables (como es el caso de la meseta antártica) destacan sobre su perfil topográfico. La situación marciana es más uniforme. La mayor diferencia esta en la gran cantidad de agua en estado sólido que se concentra en el Polo Sur terrestre. Éste tiene una superficie de unos 14 millones de kilómetros cuadrados en verano, pero puede dilatarse, al incluir las banquisas, hasta los 30 millones. En contraposición, el tamaño que alcanza la Antártida Marciana es mucho menor, de unos 140,000 kilómetros cuadrados, y su composición es muy distinta, ya que domina el hielo seco.

Comparación de los casquetes polares de la Tierra y de Marte.

Curiosamente, en nuestra Antártica encontramos algunos de los mejores análogos marcianos, por sus bajas temperaturas y reducida humedad. Éste es el caso del sistema de valles McMurdo, localizados muy cerca de la costa, que geológicamente pudieran tener contrapartidas en Marte. Si hay vida o no, o ha existido actividad biológica, es una cuestión que todavía está abierta. Hoy mismo aparecen noticias que indican que los terrenos marcianos son demasiado salados para haber podido desarrollar vida. Sin embargo, en nuestro propio planeta existen numerosos ejemplos de seres vivos que se desarrollan en ambientes aparentemente hostiles, enmarcados bajo el nombre de organismos extremófilos


Los valles McMurdo, en la Antártica, cerca de la costa. Este sistema normalmente está libre de nieve y es extraordinariamente seco. Por tanto, podía asemejarse a determinadas áreas marcianas. La imagen fue tomada por el satélite Ikonos, con una resolución de 2 metros por píxel. Una imagen en alta resolución se encuentra en este enlace.

Son varias las naves que han aterrizado con éxito en la superficie de Marte. La más reciente, y la que lo ha hecho más al Norte, ha sido la Phoenix Mars Lander . Sus imágenes nos revelan una llanura cubierta formas poligonales que asemejan las presentes en regiones similares de la Tierra. Es permafrost que se solidifica y se funde de manera estacional, clara evidencia de la presencia de agua en el planeta.


La región en torno al Tithonium Chusma, en una imagen tomada por la sonda europea Mars Express. Una imagen en alta resolución se encuentra en este enlace.

Sobrevolando un valle antártico.

Phoenix tiene instrumentación adecuada para perforar y analizar estas estructuras, incluyendo su composición química, para intentar verificar si algún compuesto orgánico (aunque no necesariamente biológico) está presente en las llanuras árticas de Marte. En cualquier caso, recordemos que al menos en la Tierra, hay seres vivos (los extremófilos, ver más arriba), que pueden medrar en ambientes verdaderamente sorprendentes: desde medios ácidos hasta calderas volcánicas submarinas a grandes temperaturas. Como caso típico, el ecosistema de Río Tinto.


Una comparación entre las llanuras árticas de Marte (arriba), en una reciente imagen tomada por la sonda americana Phoenix Mars Lander, y la terrestre (Spitsbergen, en el archipiélago de las Svalbard, Noruega, pero localizadas en el Ártico. Una imagen en alta resolución se encuentra en este enlace.

Sí, ambos planetas tiene interesantes similitudes y grandes diferencias. Podrías clasificar a Marte como el hermano pobre de la Tierra. Sin embargo, apenas hemos arañado unos pocos sitios en su superficie. La mayor parte de sus secretos nos aguardan.

PD (2008/VI/08):

Comparación de las características de la Tierra con Marte. Enlace a una págna de NASA, en inglés.
NASA. Nineplanets: Earh
NASA. Nineplanets; Mars
NASAScience. Earth

PD (2008/VII/26)
Cosmos Magazine. Mars baked from different ingredients to Earth
Geology. NASA finds abundant evience of water on Mars


ENLACES:

PD:
2008/X/16. Earth Observatory. Blood Falls, Antarctica’s Dry Valleys



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Comentarios

Buenas, me parece interesantísimo tu blog.

Todos estos temas de Marte, la llegada de la Phoenix… todo esto lo sigo a traves de tu blog, y alguna cosa la comento en el mio.

A seguir así, un saludo

solo un pequeño error:

"a unos 7 kilómetros por debajo del datum marciano, la diferencia es de unos 28 kilómetros, , bastante superior a los 18,000 kilómetros que separan las profundidades de la fosa de las Marianas del Everest."

debiera decir 18000 metros, no kilómetros.

Un saludo

Hola; encuentro muy interesante este articulo, pero ojo en la redacción. Un tema científico no tiene por que no ser pedagógico, de hecho con mayor razón.

Muchas Gracias por el artículo.

Saludos y Atte.

Luis.

simplemente para mi marte es una roca muerta mas ….talvez pueda ser poblada en un futuro …pero aque costo ….

hola soy josela brogin de cordoba queria saber a cuantos kilometros esta la tierra con marte si pudieran mandarme un mail hoy con la respuesta se lo agradeceria mucho hasta luego

saluda atte:josela brogin hernando-cordoba

pongan otras cosas po esta terriele fome escuchaste loco fome

Me encanto tu info…….graxias !!

hola

creador que no se quien eres pero es mui divertida!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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