El planeta Marte tiene pocas cosas en común. Ambos planetas tienen aproximadamente la misma cantidad de superficie terrestre, casquetes polares sostenidos y ambos tienen una inclinación similar en sus ejes de rotación, lo que les otorga una fuerte variabilidad estacional. Además, ambos planetas presentan una fuerte evidencia de haber sufrido cambios climáticos en el pasado. En el caso de Marte, esta evidencia apunta a que alguna vez tuvo una atmósfera viable y agua líquida en su superficie.
Al mismo tiempo, nuestros dos planetas son realmente bastante diferentes, y de varias maneras muy importantes. . Uno de ellos es el hecho de que la gravedad en Marte es solo una fracción de lo que es aquí en la Tierra. Comprender el efecto que esto probablemente tendrá en los seres humanos es de extrema importancia cuando llega el momento de enviar misiones tripuladas a Marte, sin mencionar a los posibles colonos.
Marte comparado con la Tierra:
Las diferencias entre Marte y la Tierra son cruciales para la existencia de vida tal como la conocemos. Por ejemplo, la presión atmosférica en Marte es una pequeña fracción de lo que es aquí en la Tierra, con un promedio de 7.5 milibares en Marte a poco más de 1000 aquí en la Tierra. La temperatura media de la superficie también es más baja en Marte, situándose en un gélido -63 ° C en comparación con los templados 14 ° C de la Tierra.
Y aunque la duración de un día marciano es aproximadamente la misma que aquí en la Tierra (24 horas 37 minutos ), la duración de un año marciano es significativamente más larga (687 días). Además, la gravedad en la superficie de Marte es mucho más baja que aquí en la Tierra: un 62% más baja para ser precisos. Con solo 0.376 del estándar terrestre (o 0.376 g), una persona que pesa 100 kg en la Tierra pesaría solo 38 kg en Marte.
Esta diferencia en la gravedad de la superficie se debe a varios factores: masa , siendo la densidad y el radio los más importantes. Aunque Marte tiene casi la misma superficie terrestre que la Tierra, tiene solo la mitad del diámetro y menos densidad que la Tierra, y posee aproximadamente el 15% del volumen de la Tierra y el 11% de su masa.
Cálculo de la gravedad marciana
Los científicos han calculado la gravedad de Marte basándose en la Teoría de la Gravitación Universal de Newton, que establece que la fuerza gravitacional ejercida por un objeto es proporcional a su masa. Cuando se aplica a un cuerpo esférico como un planeta con una masa determinada, la gravedad superficial será aproximadamente inversamente proporcional al cuadrado de su radio. Cuando se aplica a un cuerpo esférico con una densidad media determinada, será aproximadamente proporcional a su radio.
Estas proporcionalidades se pueden expresar mediante la fórmula g = m / r2, donde g es la gravedad superficial de Marte (expresado como un múltiplo de la Tierra, que es 9,8 m / s²), m es su masa – expresada como un múltiplo de la masa de la Tierra (5,976 · 1024 kg) – y r su radio, expresado como un múltiplo de la Tierra ( media) de radio (6.371 km).
Por ejemplo, Marte tiene una masa de 6.4171 x 1023 kg, que es 0.107 veces la masa de la Tierra. También tiene un radio medio de 3.389,5 km, lo que equivale a 0,532 radios terrestres. Por tanto, la gravedad de la superficie de Marte se puede expresar matemáticamente como: 0,107 / 0,532², de donde obtenemos el valor de 0,376. Basado en la propia gravedad de la superficie de la Tierra, esto resulta en una aceleración de 3.711 metros por segundo al cuadrado.
Implicaciones:
En la actualidad, se desconoce qué efectos tiene la exposición a largo plazo a esta cantidad de gravedad tendrá sobre el cuerpo humano. Sin embargo, la investigación en curso sobre los efectos de la microgravedad en los astronautas ha demostrado que tiene un efecto perjudicial sobre la salud, que incluye la pérdida de masa muscular, densidad ósea, función de órganos e incluso la vista.
Comprender la gravedad de Marte y su efecto sobre los seres terrestres es un primer paso importante si queremos enviar astronautas, exploradores e incluso colonos allí algún día. Básicamente, los efectos de la exposición prolongada a la gravedad, que es un poco más de un tercio de lo normal en la Tierra, serán un aspecto clave de cualquier plan para próximas misiones tripuladas o esfuerzos de colonización.
Por ejemplo, proyectos colectivos como Mars One tienen en cuenta la probabilidad de deterioro muscular y osteoporosis de sus participantes. Citando un estudio reciente de astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS), reconocen que las duraciones de las misiones que van de 4 a 6 meses muestran una pérdida máxima del 30% de rendimiento muscular y una pérdida máxima del 15% de masa muscular.
Su misión propuesta requiere muchos meses en el espacio para llegar a Marte, y para aquellos que se ofrezcan como voluntarios para pasar el resto de sus vidas viviendo en la superficie marciana. Naturalmente, también afirman que sus astronautas estarán «bien preparados con un programa de contramedidas científicamente válido que los mantendrá saludables, no solo para la misión a Marte, sino también a medida que se adapten a la vida bajo la gravedad en la superficie de Marte». Queda por ver cuáles son estas medidas.
Aprender más sobre la gravedad marciana y cómo se comportan los organismos terrestres bajo ella podría ser de gran ayuda para la exploración espacial y misiones a otros planetas también. Y a medida que las numerosas misiones de aterrizaje robótico y orbitador en Marte, así como las misiones tripuladas planificadas, produzcan más información, podemos esperar tener una imagen más clara de cómo es la gravedad marciana de cerca.
A medida que avanzamos acercarnos a la misión tripulada propuesta por la NASA a Marte, que actualmente está programada para 2030, ciertamente podemos esperar que se intenten más esfuerzos de investigación.
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre Marte aquí en Universe Hoy, aquí está: ¿Qué tan fuerte es la gravedad en otros planetas ?, ¿La gravedad marciana se probará en ratones, Marte en comparación con la Tierra, Los asteroides pueden ser sacudidos y agitados por la gravedad de Marte, ¿Cómo colonizamos Marte? ¿Cómo podemos vivir en Marte? , y ¿Cómo terraformamos Marte?
Información sobre el Mars Grav biosatélite. Y a los niños les puede gustar esto; un proyecto que pueden construir para demostrar la gravedad de Marte.
Astronomy Cast también tiene algunos episodios maravillosos sobre el tema. Aquí está el Episodio 52: Marte y el Episodio 95: Humanos a Marte, Parte 2: Colonos.