Cráteres en el sistema solar :MARTE


Por Angel Ferrer
Coordinador sección planetaria.


MARTE es el cuarto planeta contando desde el SoL Es el último de los considerados terrestres. Es un planeta que ha atraído a los astrónomos desde sieempre. Se consideró que tenía seres vivos e incluso civilizaciones en un planeta que se secaba. La imaginación se desbordó. La primeras fotogramas de su superficie hechas por el Mariner 4 en 1965 reveló un paisaje tipo lanar, con cráteres y ningún canal Fue una gran desilusión. Posteriores vuelos espacialesno detectaron vida pero si una diversidad geológica impresionante: volcanes y valles gigantescos, llanuras inmensas, regiones con terrenos caóticos y otras craterizados. El estudio de los enteres de Marte contra a tener una idea global de la superficie en dicho planeta. Revelan la presencia de eyecciones formando lóbulos, como si hubiera agua en el subsuelo. Los hay jóvenes, otros viejos y erosionados por el viento, agua o fallas. Casi todos los cráteres grandes se sitúan en el hemisferio sur sin que sepamos el motivo. (ver figura 1)

Marte es el primer planeta exterior, está situado a 1.52 UA., su año dura 686.98 días terrestres y su día dura casi lo mismo que el nuestro: 24.6229 h. La órbita es mucho mas elíptica que la nuestra con un excentricidad de 0.0934 ( solo superada por Mercurio y Plutón). El punto de su órbita mas próximo al sol está 30 Millones de Km. mas cerca que el punto mas lejano. El eje tiene una inclinación de 25°. Marte es mucho mas pequeño que nosotros. Tiene la décima parte de masa que la tierra con un radio de 3.397 km. La densidad media es de 3.94. La gravedad en Marte es de 3.72 m/seg2.

La Tierra recorre su órbita en 365 días y Marte lo hace en 687. Cada 780 días, es decir cada 2 años y 2 meses se aproximan (oposición). Dado que la órbita de Marte es bastante excéntrica, no todas las oposiciones son igual de favorables. Como mínimo se aproxima a 55 millones de km. y entonces se aprecia como un disco de hasta 25" de diámetro. En las peores no llega a 14"". Cuando no está en oposición mide todavía menos. Los astrónomos lo observan precisamente en las oposiciones y cuanto mas favorables mejor. Aun así se necesitan grandes instrumentos y muy buen cielo para ver detalles de su superficie.

Galileo fue el primero en observarlo y no reconoció ninguna estructura. El primer dibujo de Marte lo realizó Fontana en Nápoles en 1636 apreciando una mancha redonda en el centro y otra en los bordes del disco, con una gran diversidad de colores que interpretó como que el astro estaba inflamado y ardiendo (ya empezamos). Sin duda se dejó llevar por la precariedad de su telescopio
y las aberraciones cromáticas. Huygens en 1659, hizo un croquis en el que ya dibujó la mancha oscura que luego se llamaría la Gran Sirte y dedujo una rotación de 24 h. Hubo pocos avances hasta el año 1877, el «año de Marte». Se descubrieron los «canales» y sus dos lunas. Fue una oposición muy favorable. En el observatorio de Milán, Giovanni Schiaparelli con un refractor de 218 mm hizo unos dibujos detallados del planeta en el que describió unas regiones mas oscuras que llamo mares, otras mas claras que denomino tierras y una serie de franjas oscuras que cruzaban el disco del planeta que denominó «canales» (canales en el sentido de valles, no de conducciones líquidas). En sucesivas oposiciones vieron que los canales cambiaban de situación o incluso se duplicaban en pocos días y los mares cambiaban de color. Con un poco de fantasía dedujeron que eran construcciones de una civilización. Los canales unían fuentes de agua, y traían el agua de los casquetes de hielo polares hasta sus ciudades, etc. Hay unas descripciones de la civilización de los marcianos, publicadas en prestigiosas revistas de astronomía de principios de siglo que son curiosísimas. Algún día las comentaremos. Estaba tan arraigada la idea de la existencia de habitantes en Marte que a principios del siglo actual una señora
dejó 100.000 francos oro al primero que comunicara con otro planeta, excepto Marte pues este le parecía demasiado fácil. Grandes astrónomos como Flammarion o Lowell defendieron la existencia de marcianos. No todos estaban de acuerdo: Es conocida la frase de que «el telescopio de Yerkes es demasiado potente para ver canales». Este telescopio es un refractor de 100 cm y desde ahí sus observadores no estaban por la labor de ver canales. `Siguió muy arraigada la creencia de los marcianos y es memorable la retransmisión en 1938 de la novela de Wells «La guerra de los Mundos» en la que nos invadían los marcianos, creando una situación de pánico colectivo increíble. Se repitió en Quito en 1949 con resultados similares y en Lisboa (1958) tuvo que intervenir la policía y suspender la emisión.

Y con esto llegamos a los vuelos espaciales. Dada la peculiaridad de las órbitas de los dos planetas hay una ventana de lanzamiento cada 2 años aproximadamente. El primer vehículo que pasó cerca de Marte fue la nave rusa Mars 1 acercándose a solo 200 mil km. de su superficie pero completamente muda y perdida.
El 28 de Noviembre de 1964 fué lazado el Mariner 4. Pesaba solo 261 kg. de peso, un cuerpo octogonal de magnesio con siete compartimentos ocupados por instrumental y un octavo con combustible (hidracina). Tenía cuatro paneles solares con una envergadura de 6.7m. El 14 de julio de 1965 llegó por fm el momento tan esperado: ¿saludarían a los marcianos?. Cuarenta minutos antes del máximo acercamiento (a solo 9.844 km. de la superficie) la cámara de televisión de la sonda comenzó a registrar imágenes del planeta que las grabó en 100 m de cinta magnética y fue enviando las 21 fotografias a lo largo de 10 días. (peor que Intemet). La imágenes revelaron un terreno fuertemente craterizado. Un aspecto totalmente lunar desprovisto de canales, sin agua y por supuesto sin el menor atisbo de civilizaciones. Fue una gran desilusión.

Las siguientes sondas en llegar fueron las Mariner 6 y 7, lanzadas en febrero y marzo de 1969. En total captaron el 10 % de su superficie y enviaron 202 imágenes llegando a aproximarse a 3.500 km. de su superficie. Estas fotos demostraron que Marte no era igual que la luna. Presenta diversidad geológica con volcanes, valles y estructuras complejas. Devolvieron el interés por el planeta.

Llegó la ventana de lanzamiento de 1971 y la competencia entre rusos y americanos fue muy emocionante. Mariner 8 americana se hundió en el Atlántico. Cosmos 419 rusa, no consiguió abandonar la órbita terrestre. Mars 2 rusa: lanzada el 19 mayo sin problemas y camino de Marte. Mars 3 rusa lanzada diez días mas tarde, sin problemas y hacia de Marte. 30 mayo lanzamiento de la Mariner 9 americana, bien y en camino. (¿Quien llegara antes?). Las naves rusas eran fantásticas para su época. Pesaban 4650 kg. y se componían de un módulo orbital y otro de aterrizaje. El módulo orbital constaba de sistema de captación de imágenes, radiómetro infrarrojo ( medida de la temperatura superficial y contenido de vapor), radiómetro de microondas (medida de las propiedades del suelo), dos fotómetros y un magnetómetro. El módulo de aterrizaje llevaba un es- pectrómetro de masas para determinar la composición de la atmósfera, sensores para la medición de la temperatura, presión y velocidad del viento y cámara de televisión y también llevaba un pequeño vehículo todoterreno capaz de alejarse 15 metros. El Mariner 9
pesaba 998 kg con dos cámaras, espectrómetro ultravioleta, radiómetro y espectrointerferometro con la misión de cartografiar la superficie marciana.

A causa de su trayectoria mas favorable el Mariner 9 fue el primero en llegar a Marte. Fue el primer vehículo en entrar en órbita de otro planeta (14-11-71). La órbita era elíptica con un periastro de 1394 km. y un apoastro de 17.144 km. 13 días después llegó la Mars 2: el modulo orbitador alcanzó su misión pero el de descenso se estrelló sobre el planeta. El 1 de diciembre llegó el Mars 3, funcionó bien, se puso en órbita y el módulo de descenso consiguió aterrizar en el suelo. La cámara de televisión empezó a trasmitir imágenes. A los 20 segundos, zas, se perdió irremisiblemente todo contacto con la sonda. Una verdadera pena. Las naves orbitadoras rusas empezaron a enviar fotografías. Una fortísima tormenta marciana impedía ver la superficie. Enviaron escasamente 20 fotos de mediocre calidad. El Mariner 9, estudió las lunas marcianas hasta que pasó la tormenta y luego cartografió la superficie con una resolución de 1-2 km. y en algunas regiones con 100-300 m. Envió un total de 7.329 imágenes revelando todas las grandes estructuras marcianas. La goleada de los americanos fue apabullante, y encima acusan a los rusos que sus naves de descenso no estaban estériles y han podido contaminar el planeta con virus o bacterias. Todo un éxito.

El 20 de agosto y el 8 de septiembre de 1975 fueron lanzadas las dos naves Viking. Constaban de un orbitador y de un módulo de descenso. El orbitador se puso en una órbita bastante elíptica (1.513 x 33.000 km.) Llevaba cámaras de alta resolución que consiguieron enviar cerca de 50.000 imágenes con resoluciones de unos 10 m. por pixel y cartografiaron prácticamente toda la superficie del planeta. Las imágenes una vez procesadas y evaluadas están comprimidas en 6 CD-ROM que se pueden comprar fácilmente en la sección NSSDC de la NASA. (La AAS los tiene y están disponibles para todos sus socios). La parte mas espectacular de la misión fueron las sondas que aterrizaron (o amartizaron), con múltiples experimentos sobre la atmósfera, y suelo marciano con la finalidad de encontrar rastros de vida en Marte.

Creo que todos recordareis la penúltima misión en Marte que fue la Mars Pathfinder. Envío imágenes tridimensionales del lugar de aterrizaje verdaderamente impresionantes. Su vehículo todoterreno nos mantuvo en vilo en cada paso que daba y en cada roca que husmeaba. En conjunto, aportó pocas cosas nuevas.

Mars Globar Survoyer (MGS) es una nave de una tonelada de peso con un motor principal y 12 accesorios. El combustible es de 216 kg. de hidracina y 144 kg. de N202. Lleva dos paneles solares que proporcionan 667 W cada uno. Para reducir su órbita esta previsto la técnica de aerofrenado que ya se ha utilizado en la nave Magallanes en Venus.

En el momento de escribir esta líneas aun no estaba en la órbita definitiva y no había desplegado la antena principal. Aun así ya ha obtenido los siguientes resultados: Captación de imágenes: una resolución de unos pocos metros por pixel de zonas concretas de la superficie. Ha descubierto estratos (sedimentarios ?) en los valles marcianos, cráte res con bordes erosionados como si fueran barrancos y un fondo oscuro y plano como si fueran sedimentos. Regiones similares a dunas y muchasformaciones que van confirmando la idea de épocas marcianas con abundanciade agua líquida.

Espectrómetro de emisión térmica (TES). Ha detectado nubes con características de hielo de agua. La zona mas nubosa corresponde a la región volcánica de Tharsis. Esta realizando mapas de temperatura de su superficie y sus casquetes polares.

Altímetro láser (MOLA). Tiene una capacidad de resolución vertical de 40 cm. El hemisferio norte de Marte es una inmensa llanura.

Sensores magnéticos y un gravímetro. También lleva una antena de 1.5 m., 2 procesadores 8086 y envía la información con un módem a 21.33 Kbps (como el nuestro). Sin duda proporcionará mucha y valiosa información. Están previstas varias naves espaciales con destino a Marte los próximos años.

Después de los capítulos que llevamos con los cráteres no creo que sea preciso recordar que se forman por impactos con asteroides o cometas. La energía de impacto origina la destrucción del asteroide y formacion de rocas de impacto y por otra parte genera una onda en el suelo que según la intensidad creará cráteres simples, o con pico central o con varios anillos. La evolución posterior dependerá de la geología propia de cada planeta y de su erosión por viento, agua o vulcanismo. En los astros muertos, como la luna o mercurio, sus cráteres permanecen casi inalterados durante millardos de años. En Marte no. Marte es un cuerpo sólido constituido por rocas silicatadas que se ha diferenciado para formar un núcleo, un manto y una corteza. No tiene campo magnético. Parece que el grosor de la corteza debe estar próximo a los 50 km. y un litosfera de unos 150 a 200 km. No parece probable la presencia de tectónica de placas. La superficie de Marte presenta múltiples estructuras geológicas: los volcanes mas altos detectados de todo el sistema solar, valles como el Valle Marinieris de 5.000 km. de largo y varios kilómetros de profundidad que hace ínfimo al Gran Cañón del Colorado, regiones que parecen corresponder con desembocaduras de ríos, zonas con dunas, casquetes con hielo, etc. Todos estos agentes van alterando la forma de los cráteres hasta hacerlos casi irreconocibles.

Pero centrémonos en los cráteres. Si representamos en un mapa los cráteres superiores a 15 km. vemos que están desigualmente repartidos. Si hacemos un círculo inclinado 35 ° con el ecuador vemos que la mayoría estan por debajo. Son la regiones altas y craterizadas de Marte. El hemisferio norte es una inmensa llanura con escasos cráteres y mas pequeños: son la tierras bajas y poco crateriza das . Esta distribución de los cráteres sugiere que el hemisferio sur es muy antiguo y tiene el registro de la época de los grandes y numerosos impactos de hace 4.5 a 3.8 millardos de años. El hemisferio norte es mucho mas moderno y no tiene tantos En promedio esta 2.1 km. mas bajo. No sabemos el motivo. Hay 2 teorías: estaba ocupado por un gran océano de agua que se cubrió de sedimentos o bien la teoría de un gran impacto con salida de material basáltico tipo mares de la luna. De ser cierto el impacto que secalcula hace 4.2 millardos de años, debió ser impresionante para crear un mar, llamado mar Borealis, de 7.700 km. de diámetro. Este mar fue posteriormente cubierto por sedimentos y bombardeado por pequeños cráteres de impacto. Sería el mayor del sistema solar.

Al igual que la luna, en el hemisferio sur se ha detectado la existencia de mares producidos por grandes impactos de épocas muy antiguas. El mas grande es el Mar Hellas, mide 2.300 km. y es el accidente mas importante del hemisferio sur. Su suelo constituye el punto mas bajo de la superficie marciana ( 5 km. por debajo del nivel 0). El mar mas conocido es el Argyre Planitia que mide en total 1.900 km. de diámetro entre su anillo de montañas (Montes Nereidum y Charitum) y 800 km. su anillo central. Esta descrito también el Mar lsidis, y hay varias cadenas montañosas (Montes Phlegra) que se identifican como restos del anillo de antiguos mares totalmente erosionados o cubiertos por sedimentos.

Los cráteres en Marte son parecidos a los que hemos visto en la luna o mercurio. Dependiendo de la energía del impacto se producen cráteres simples o complejos, con pico central o terrazas o varios anillos. Las principales diferencias que vemos en Marte son: el diámetro de transición entre cráteres simples y complejos, la forma del material eyectado en el impacto y la erosión que sufren por el viento, agua o fallas.

1.- Tamaño.
Se encuentran de todos los tamaños. La transición entre cráteres simples a complejos se produce con diámetros de 5 a 10 km. mientras que en la luna sucede a unos 20 km. Esto se debe a la mayor gravedad de Marte. En general los cráteres marcianos son menos profundos en relación con los lunares. La mayor parte de los cráteres de 30 a 45 km. presenta un pico central. A su vez la transición hacia cráteres con anillos se produce en dimensiones mas moderadas que en la luna, aproximadamente a partir de los 100 km. Es de resaltar que estos grandes impactos con anillos son la mitad de frecuentes que en mercurio y solo un sexto que en la luna. Se debe quizas, a que se produjeron en las épocas mas primitivas del sistema solar y en Marte ya no se conservan.

2.- Material de eyección.
Vimos que en la luna o mercurio, material eyectado sale disparado y va cayendo en un trayectoria balística, formando un anillo de pequeños cráteres secundarios, una corona de material mas fino o radios muy brillantes si son recientes y no se han «apagado» por el viento solar o nuevos impactos. En Marte lo típico es la presencia de un anillo que da la impresión de ser un material viscoso y fluido que se desplaza sobre la su perficie, formando como lóbulos o coladas.

Los ingleses les llaman «Rampart Ejecta» , algo así como eyección en terraplén. A veces son dobles o múltiples como el famoso cráter de Yuty de 19 km. de diámetro (ver imágen) o el cráteres Arandas de 25 km. No sabemos como se produce. Solo aparece en los cráteres de mas de 5 km. Y no en los de tamaño inferior. El espesor de la colada es pequeño pues se llegan a distinguir algún cráter previo. Tal vez se deba a la existencia de una capa helada en pro fundidad, algo así como el permafrost que existe en regiones como Siberia. En la tierra alcanzaría hasta 1.5 km. mientras que en Marte estaría entre 1 y varios km. de profundidad. En el impacto se producen grandes presiones y elevación de temperatura por lo que el agua congelada se fundiría. Una corriente de barro avanzaría en todas direcciones. Las imágenes si que dan esa impresión, pero están sin confirmar. Los cráteres pequeños no tienen este tipo de eyección pues la capa de agua esta mas profunda. Sería una buena solución para el problema del agua desaparecida de Marte. Si se incrementa el diámetro del cráter aparece la clásica eyección radial como en la luna, lo que sugiere que se ha llegado a un estrato mas profundo, sólido y sin agua.

3.- Evolución de los cráteres.

Con el paso de millones de años, los cráteres van evolucionando sometidos a la erosión del viento con grandes tormentas de arena, actividad volcánica y tectónica y quizá actividad fluvial e incluso glaciaL Se ven evolucionar las paredes del cráter que se van degradando y suavizando. En el interior se ven depósitos oscuros como sedimentos.

-Erosión eólica.

En determinadas regiones se aprecian llanuras con pequeños crátires de impacto con largas colas, debidas al depósito de materiales arrastrados por el viento. Indican
que el viento sopla en una determinada dirección y se ha comprobado que pueden modificar la dirección en el transcurso de pocos años. (entre el Mariner y el Viking) (8.17°N, 297.39°W) (Fig. 3)

-Erosión fluvial.

Grandes canales, formados en épocas de inundaciones, presentan cráteres en sus cauces, al constituir un obstáculo se aprecia perfectamente como van depositando sedimentos y adoptando una forma de lagrima. Indican la dirección de la corriente y progresivamente van erosionando el cráter (22.49°N, 31.42°W)

-Erosión glacial o volcánica.

En el suelo del mar Argyre se aprecia una cráter muy degradado rodeado de sinuosas cadenas de montañas que se atribuyen a volcanismo o a un glaciar. (55.48°S, 40.24°W)

-Fracturas tectónicas.

Se aprecia cráteres atravesados por fracturas y fallas (53.83° N, 97.38°W). Se ve muy bien en el original. Indica que la falla es posterior cronologicamente.

-Dunas de arena.

Las tormentas en Marte son frecuentes y arrastran arena que llegan ocultar parcialmente algunos cráteres. (48.13°S, 330.62°W).

Marte es un planeta con un diversidad geológica muy importante. No está muerto como la luna o mercurio, ni es tan activo geológicamente como nuestra tierra- Aparecen grandes valles y los cráteres tienen como depósitos fluidos. Todo parece indicar que en otros tiempos hubo en Marte abundancia de agua liquida, incluso con grandes inundaciones. Actualmente es imposible que exista en estado liquido dada la temperatura y la presión atmosférica. En los casquetes polares hay hielo pero no parece que en cantidad suficiente para explicar estos hechos. Uno de los grandes enigmas es donde esta el agua que falta y los cráteres parecen indicar que esta en el subsuelo a centenares de metros de profundidad. La órbita de Marte es muy irregular. Se eje, su inclinación, excentricidad de su órbita, presenta una variación mucho mallor que la Tierra. No tiene un satelite grande que estabilice su órbita. Esto puede explicar que ahora este en un período seco y dentro de miles o millones de años comience un nuevo ciclo húmedo. No lo sabemos.


Los cráteres en Marte tienen nombre de personajes ilustres, sobre todo los grandes cráteres. Alli estan: Tolstoy, Becquerel, Cassini, Copernico, Comas Sola (Astrónomo español) Curie, Da Vinci, Darwin, Flammarion, Halley, Herschel, Hypparchus, Huygens, Kepler y Kuiper, Newton, Pasteur, Schiapareli, Tycho Brahe y Wegener entre otros. Tambien tenemos cráteres con nombres de grandes ciudades como Amsterdam, Burdeos, Bristol, Insbruch, Jhoanesburgo, Lisboa o Madrid. La inmensa mayoría de cráteres de Marte se les ha asignado nombres de ciudades pequeñas. Las ciudades y pueblos españoles con nombre de un cráter en Marte son:

Cadiz: 23.4 N 49.1 W 1 km. de diámetro. Ciudad conocida por todos.

Calahorra: Municipio de La Rioja de 19.000 hab. El cráter está en 26.8 N 38.7 W y mide 37 km.

Chis: Municipio de Huesca de 121 habitantes. El cráter de Marte mide 94 km. y esta en 1.6 N 59.5W.

Escorial Municipio madrileño de 8.500 hab. Cráter muy pequeño en 77N 54 W

Funchal: Cráter de 2 km. en 23 N 49W. No se donde esta ese pueblo.

Isil: ínfimo villorrio del pirinero leridano casi en la frontera de Francia, no he podido averiguar el número de habitantes. En Marte es un pequeño cráter en 27S 272 W

Llanesco: es un pequeño cráter situado en las coordenadas 28S 101 W. En españa no se donde esta.

Vivero: Cráter de 64 km. en 49N 241 W. Lo mas parecido que he encontrado en españa es Viveiro (Orense) o Viver (Castellon) de 1.200 hab.

Yebra. Esta en la provincia de Guadalajara y tiene 576 hab. El cráter es muy pequeños y esta en las coordenadas 21 N 254W.

Marte tiene dos pequeñas lunas: Fobos y Deimos. Ambas están fuertemente craterizadas como veremos en siguientes artículos. Fobos describe una órbita espiral descendente y acabará chocando contra Marte originando un nuevo cráter de unos 100 kilómetros. Quizá algunos fragmentos salgan despedidos y lleguen a la tierra o quizá se destruya antes y Marte tengan también un hermoso anillo. Dentro de unos 50 millones de años os lo contaré.