Las tormentas de Marte causan un electromagnetismo propio de la Tierra

 

La interacción de las partículas de polvo en las tormentas de polvo marcianas puede provocar campos eléctricos lo suficientemente potentes como para tener cargas que induzcan ondas electromagnéticas estacionarias conocidas como resonancias Sсhumann. Esta es la conclusión a la que han llegado físicos de la Universidad HSE, el Instituto de Investigación Espacial y el MIPT. El trabajo se ha publicado en la revista Icarus.

En 2009, un radiotelescopio de 34 m de la Red de Espacio Profundo de la NASA registró una radiación de microondas no térmica durante una tormenta de polvo marciana. En el espectro de radiación observado, se detectaron atributos de resonancias Schumann a frecuencias de 7,83 Hz, 14,1 Hz y 20,3 Hz.

Los investigadores de la Universidad HSE, el Instituto de Investigación Espacial y el MIPT estudiaron el papel del polvo y el plasma del polvo en la excitación de las ondas electromagnéticas estacionarias de frecuencia ultrabaja (por debajo de 100 kHz) en Marte. Desde mediados de la década de 1950, este fenómeno se conoce como resonancias Schumann, en honor a Otto Schumann, un académico austriaco que fue el primero en estudiar las ondas electromagnéticas estacionarias en un resonador Tierra-ionosfera.

Para las ondas electromagnéticas, la Tierra y su ionosfera son un enorme resonador esférico, con su cavidad llena de un medio débilmente conductor de la electricidad. Si una onda electromagnética que se desarrolla en este medio da la vuelta a la Tierra y resuena por sí misma, puede existir durante mucho tiempo.

Las resonancias Schumann en la Tierra son causadas presumiblemente por las cargas de las tormentas en la cavidad esférica entre la superficie del planeta y las capas inferiores de la ionosfera.

Los investigadores analizaron el mecanismo que asegura la carga de energía en el resonador Schumann. Resultó que las descargas eléctricas son un "buen candidato". Pero estas descargas eléctricas tienen una naturaleza diferente en comparación con los relámpagos terrestres. Los relámpagos, en su acepción terrestre, no son típicos de la atmósfera marciana, en la que los remolinos de polvo, también llamados "diablos de polvo", están muy extendidos. Son pequeñas tormentas de unos 100 m de diámetro que duran varios minutos. Por eso no hay análogos a las nubes meteorológicas terrestres en la rara y seca atmósfera marciana, pero los fenómenos de polvo desempeñan un papel importante.

El proceso de carga de las partículas de polvo en la atmósfera marciana tiene similitudes con los procesos que tienen lugar en las nubes volcánicas en la Tierra: dos partículas formadas por el mismo material chocan, y la más pequeña obtiene una carga negativa, mientras que la más grande se carga positivamente. Por efecto de la gravedad, las partículas más pesadas con carga positiva se reúnen en las partes inferiores de los remolinos de polvo, mientras que las más ligeras con carga negativa permanecen en la parte superior. Las cargas se separan, lo que puede provocar una descarga eléctrica.

Referencia:

Yu.N. Izvekova et al, Dust and dusty plasma effects in Schumann resonances on Mars: Comparison with Earth, Icarus (2021). DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114717

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