La NASA explora un país de las maravillas invernal en Marte: una escena navideña en forma de cubo de nieve de otro mundo

Los cubos de nieve, los paisajes congelados y las temperaturas bajo cero son parte de la estación más fría del Planeta Rojo.

cuando llega el invierno[{» attribute=»»>Mars, the surface is transformed into a truly otherworldly holiday scene. Snow, ice, and frost accompany the season’s sub-zero temperatures. Some of the coldest of these occur at the planet’s poles, where it gets as low as minus 190 degrees Fahrenheit (minus 123 degrees Celsius).

Cold as it is, don’t expect snow drifts worthy of the Rocky Mountains. No region of Mars gets more than a few feet of snow, most of which falls over extremely flat areas. And the Red Planet’s elliptical orbit means it takes many more months for winter to come around: a single Mars year is around two Earth years.

La nieve también cae sobre Marte y se forman hielo y escarcha.[{» attribute=»»>NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech

Still, the planet offers unique winter phenomena that scientists have been able to study, thanks to NASA’s robotic Mars explorers. Here are a few of the things they’ve discovered:

Two Kinds of Snow

Martian snow comes in two varieties: water ice and carbon dioxide, or dry ice. Because Martian air is so thin and the temperatures so cold, water-ice snow sublimates, or becomes a gas, before it even touches the ground. Dry-ice snow actually does reach the ground.

“Enough falls that you could snowshoe across it,” said Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California whose research includes a variety of winter phenomena. “If you were looking for skiing, though, you’d have to go into a crater or cliffside, where snow could build up on a sloped surface.”

HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

How We Know It Snows

Snow occurs only at the coldest extremes of Mars: at the poles, under cloud cover, and at night. Cameras on orbiting spacecraft can’t see through those clouds, and surface missions can’t survive in the extreme cold. As a result, no images of falling snow have ever been captured. But scientists know it happens, thanks to a few special science instruments.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter can peer through cloud cover using its Mars Climate Sounder instrument, which detects light in wavelengths imperceptible to the human eye. That ability has allowed scientists to detect carbon dioxide snow falling to the ground. And in 2008, NASA sent the Phoenix lander within 1,000 miles (about 1,600 kilometers) of Mars’ north pole, where it used a laser instrument to detect water-ice snow falling to the surface.

Los científicos de la NASA pueden medir la distribución de tamaño y forma de las partículas de nieve, capa por capa, durante una tormenta. La misión de Medición de Precipitación Global es un proyecto satelital internacional que proporciona observaciones de próxima generación de lluvia y nieve en todo el mundo cada tres horas. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Ryan Fitzgibbons

copos de nieve cúbicos

Debido a la forma en que las moléculas de agua se unen cuando se congelan, los copos de nieve en la Tierra tienen seis caras. El mismo principio se aplica a todos los cristales: la forma en que los átomos se organizan determina la forma de un cristal. En el caso del dióxido de carbono, las moléculas del hielo seco siempre se unen en forma de cuatro cuando se congelan.

«Debido a que el hielo de dióxido de carbono tiene una simetría de cuatro, sabemos que los copos de nieve de hielo seco tendrían forma de cubo», dijo Piqueux. «Gracias a Mars Climate Sounder, podemos decir que estos copos de nieve serían más pequeños que el ancho de un cabello humano».

La cámara HiRISE capturó esta imagen del borde de un cráter en pleno invierno. La pendiente del cráter orientada al sur, que recibe menos luz solar, ha formado una escarcha brillante y irregular, visible en azul en esta imagen con colores mejorados. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

Jack Frost pellizcando tu Rover

El agua y el dióxido de carbono pueden formar escarcha en Marte, y ambos tipos de escarcha aparecen mucho más ampliamente en todo el planeta que la nieve. Los módulos de aterrizaje Viking vieron hielo de agua cuando estudiaron Marte en la década de 1970, mientras que el orbitador Odyssey de la NASA ha escarcha observada que se forma y se sublima en el sol de la mañana.

HiRISE capturó esta escena primaveral, cuando el agua congelada en el suelo había dividido el terreno en polígonos. El hielo translúcido de dióxido de carbono permite que la luz del sol brille y caliente los gases que escapan a través de las rejillas de ventilación, liberando abanicos de material más oscuro sobre la superficie (que se muestra en azul en esta imagen con colores mejorados). Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

El maravilloso final del invierno.

Quizás el descubrimiento más fabuloso llega al final del invierno, cuando todo el hielo acumulado comienza a «descongelarse» y sublimarse en la atmósfera. Mientras lo hace, este hielo adquiere formas extrañas y hermosas que recordaron a los científicos arañas, manchas dálmatas, huevos fritosy queso suizo.

Este «deshielo» también hace que los géiseres entren en erupción: el hielo translúcido permite que la luz del sol caliente el gas subyacente, y ese gas eventualmente explota, enviando entusiastas del polvo en la superficie. De hecho, los científicos han comenzado a estudiar estos ventiladores como una forma de aprender más. ¿Hacia dónde soplan los vientos marcianos?.