septiembre 20, 2021

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Las entradas de las cuevas marcianas pueden proporcionar el refugio de radiación perfecto para los asentamientos humanos

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La entrada a una cueva marciana. Crédito: NASA, JPL y Universidad de Arizona.

Hay buenas razones por las que Marte es un paisaje tan desolado y árido. Sin una atmósfera espesa ni un campo magnético, la superficie del Planeta Rojo es bombardeada diariamente por una radiación hasta 900 veces mayor que la que se ve en la Tierra. Sin embargo, algunos lugares están protegidos. Una nueva investigación ha encontrado que las entradas a las cuevas están protegidas de la radiación dañina que normalmente golpea a Marte. Esto puede hacerlos ideales tanto como ubicaciones para futuros asentamientos como para misiones robóticas diseñadas para buscar signos de vida extraterrestre.

A pesar de los sorprendentes avances en la exploración espacial durante la última década, si vamos a tomarnos en serio la idea de colonizar Marte en algún momento de este siglo, hay muchos desafíos que deben superarse. Eso es a menos que estemos contentos con misiones suicidas unidireccionales.

No faltan los peligros ambientales para matar a cualquier astronauta lo suficientemente atrevido como para atreverse a poner un pie en Marte. Por un lado, el planeta tiene solo el 0,7% de la presión al nivel del mar de la Tierra, lo que significa que cualquier ser humano en Marte debe usar un traje de presión completo o estar encerrado dentro de una cámara de presión controlada; de lo contrario, el oxígeno no fluiría hacia el torrente sanguíneo y el cuerpo podría hincharse y sangrar.

Luego está el tema de la radiación. Marte está más lejos del Sol que la Tierra y recibe alrededor del 60% de la energía por metro cuadrado que se ve en una ubicación similar de la Tierra. Pero dado que Marte no tiene un campo magnético para desviar partículas energéticas, junto con la atmósfera delgada como el papel, su superficie está expuesta a niveles de radiación mucho más altos que los de la Tierra. Además, además de la exposición regular a los rayos cósmicos y al viento solar, recibe ocasionales ráfagas de radiación letal debido a las fuertes erupciones solares.

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Medidas tomadas por la sonda Mars Odyssey sugieren que los niveles continuos de radiación en Marte son al menos 2,5 veces mayores que los que experimentan los astronautas en la Estación Espacial Internacional. Eso es aproximadamente 22 milirads por día, lo que equivale a 8.000 milirads (8 rads) por año. A modo de comparación, las personas en los EE. UU. Están expuestas a aproximadamente 0,62 rads / año en promedio.

Cualquier intento de colonizar el Planeta Rojo requerirá medidas para garantizar que la exposición a la radiación se mantenga al mínimo. Algunas de las ideas propuestas hasta ahora involucran hábitats construidos directamente en el suelo o incluso hábitats sobre el suelo utilizando módulos inflables revestidos de cerámica.

Pero una mejor idea podría ser aprovechar los refugios naturales existentes. Marte está salpicado de pozos profundos, cuevas y estructuras de tubos de lava a lo largo de su superficie. Según un nuevo estudio realizado por investigadores dirigidos por Daniel Viúdez-Moreiras En el Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial de España, muchas de estas cuevas podrían ofrecer una amplia protección a los colonos humanos.

“Las cuevas y sus entradas se han propuesto como entornos habitables, y regiones que podrían haber conservado evidencia de vida, principalmente debido a su protección natural contra las dañinas radiaciones ionizantes y no ionizantes presentes en la superficie. Sin embargo, ningún estudio hasta la fecha ha determinado cuantitativamente la protección que ofrecen estos vacíos en Marte ”, escribieron los investigadores en la revista. Ícaro.

Los investigadores encontraron que los niveles de radiación ultravioleta dentro de las cuevas marcianas eran, en algunos casos, ~ 2% de los valores encontrados en la superficie.

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“Las simulaciones numéricas de las entradas a las cuevas muestran una reducción de hasta dos órdenes de magnitud en la radiación ultravioleta, tanto en dosis máximas instantáneas como acumulativas, durante todo el año y en cualquier parte del planeta”, encontraron los investigadores.

Además, la cantidad de radiación activa sigue siendo mayor que el mínimo necesario para la fotosíntesis similar a la de la Tierra. En otras palabras, las entradas a las cuevas pueden albergar tanto a los humanos como a su fuente de alimento vegetal. Sin embargo, no está claro si la radiación ionizante, el tipo de radiación electromagnética asociada con el cáncer, se bloquea de la misma manera que la radiación UV.

“La radiación ionizante no exhibe exactamente el mismo comportamiento que la radiación ultravioleta”, Viúdez-Moreiras. contado Científico nuevo. “Sin embargo, también se espera que la radiación ionizante sea fuertemente atenuada en los cráteres de los pozos y los tragaluces de las cuevas”.

Cuevas de Tharsis del catálogo MGC3. Crédito: G. Cushing y USGS.

En 2009, los investigadores liderados por el Dr. Armando Azua-Bustos, científico del Departamento de Planetología y Habitabilidad del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) de Madrid, describió el comportamiento de un privado Cianidio Algas eucariotas rojas que crecen en el desierto de Atacama, similar a Marte. Estos microorganismos han formado biopelículas en cuevas costeras aparentemente inhóspitas donde hay poca luz pero la suficiente para mantener la vida. Si las cuevas marcianas se parecen a las del árido desierto de Atacama, el lugar más seco de la Tierra, la vida también podría encontrar una manera de prosperar allí, propusieron Azua-Bustos y sus colegas.

Datos de imágenes de superficie de alta resolución registrados durante las últimas décadas por instrumentos como el Orbitador de reconocimiento de Marte Sistema de cámara de contexto (CTX), junto con Mars Odyssey’s El sistema de imágenes por emisión térmica (THEMIS) sugiere que la protuberancia de Tharsis puede ser la mejor región para candidatos a cueva en Marte. Más de 1000 cuevas adecuadas Se han identificado en esta región, que también contiene tres enormes volcanes en escudo, Arsia Mons, Pavonis Mons y Ascraeus Mons.

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La ciudad de Tharsis parece un nombre increíble para el primer asentamiento humano en Marte. Recuerda el nombre.

ACTUALIZACIÓN (30 de agosto de 2021): El artículo ha sido actualizado para incluir las conclusiones de Azua-Bustos et al. en el desierto de Atacama, que complementan la cuantificación de la radiación en las cuevas marcianas.

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