Historia de la observación de Marte para niños
Los primeros registros de la observación de Marte se remontan a los antiguos astrónomos egipcios hace más de 4000 años. Más tarde, los chinos también registraron los movimientos de Marte antes del año 1045 a.C. Los astrónomos de Babilonia hicieron observaciones muy detalladas de la posición de Marte. Esto les ayudó a crear métodos para predecir dónde estaría el planeta en el futuro.
Los filósofos y astrónomos de la antigua Grecia crearon un modelo del universo donde la Tierra estaba en el centro y los planetas giraban a su alrededor. En el siglo XVI, Nicolás Copérnico propuso un nuevo modelo. En este modelo, el Sol estaba en el centro y los planetas, incluida la Tierra, giraban a su alrededor en círculos. Más tarde, Johannes Kepler mejoró esta idea al descubrir que los planetas se mueven en órbitas con forma de óvalo (elipses), no en círculos perfectos.
La primera vez que se observó Marte con un telescopio fue en 1610, gracias a Galileo Galilei. Un siglo después, los astrónomos empezaron a ver diferentes manchas oscuras y claras en la superficie de Marte, como la región oscura llamada Syrtis Major y los casquetes polares de hielo. También pudieron calcular cuánto tiempo tarda Marte en girar sobre sí mismo y la inclinación de su eje. Estas observaciones se hacían mejor cuando Marte estaba en "oposición" al Sol, que es cuando el planeta está más cerca de la Tierra.
A principios del siglo XIX, los telescopios mejoraron mucho. Esto permitió a los astrónomos dibujar mapas más detallados de las características de Marte. El primer mapa sencillo de Marte se publicó en 1840. Cuando algunos astrónomos pensaron que habían encontrado agua en la atmósfera de Marte, la idea de que podría haber vida en el planeta se hizo muy popular. Percival Lowell incluso creyó ver una red de "canales" artificiales en Marte. Sin embargo, más tarde se demostró que estas líneas eran una ilusión óptica y que la atmósfera de Marte era demasiado delgada para tener un ambiente como el de la Tierra.
Desde la década de 1870, se han observado nubes amarillas en Marte. Eugène Antoniadi sugirió que eran arena o polvo levantado por el viento. En la década de 1920, se midió la temperatura de la superficie de Marte, que variaba entre –85 y 7 °C. Se descubrió que la atmósfera era muy seca, con solo pequeñas cantidades de oxígeno y agua. En 1947, Gerard Kuiper demostró que la delgada atmósfera de Marte contenía mucho dióxido de carbono. Desde la década de 1960, se han enviado muchas naves espaciales robóticas para explorar Marte desde su órbita y su superficie. El descubrimiento de meteoritos en la Tierra que venían de Marte permitió estudiar las condiciones químicas del planeta en laboratorios.
Contenido
Primeras observaciones de Marte
Los antiguos astrónomos egipcios fueron los primeros en registrar la existencia de Marte como un objeto que se movía en el cielo nocturno. Hace más de 3000 años, ya conocían el "movimiento retrógrado" del planeta, que es cuando parece que Marte se mueve en dirección opuesta en el cielo. Marte aparece en dibujos en el techo de la tumba de Seti I y en el mapa estelar de Senenmut, que es el mapa estelar más antiguo conocido.
En el Imperio Babilónico, los astrónomos observaban de forma regular las posiciones de los planetas. Sabían, por ejemplo, que Marte completa 37 ciclos de su órbita o 42 vueltas al zodíaco cada 79 años. Los babilonios inventaron métodos para corregir las posiciones que predecían de los planetas.
Los registros chinos sobre Marte aparecieron antes del año 1045 a.C. Durante la dinastía Qin (221 a.C.), los astrónomos chinos registraron de cerca los momentos en que los planetas se alineaban, incluyendo a Marte. También observaron cuando Venus ocultaba a Marte en los años 368, 375 y 405. El tiempo que tarda Marte en orbitar y su movimiento se conocían con detalle durante la dinastía Tang (618 d.C.).
La astronomía de la antigua Grecia recibió influencia de los conocimientos de Mesopotamia. Los babilonios asociaban a Marte con Nergal, su dios de la guerra, y los griegos lo conectaron con su dios de la guerra, Ares.
Cómo se entendía la órbita de Marte
Los griegos usaban la palabra planēton para referirse a los siete cuerpos celestes que se movían en relación con las estrellas. Creían que estos cuerpos giraban alrededor de la Tierra. En su obra La República, el filósofo griego Platón describió el orden de los planetas. Su lista, del más cercano al más lejano de la Tierra, era: la Luna, el Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas fijas.
Aristóteles, un estudiante de Platón, observó que la Luna ocultó a Marte en el año 365 a.C. De esto, concluyó que Marte debía estar más lejos de la Tierra que la Luna. Aristóteles usó esta evidencia para apoyar la secuencia griega de los planetas. Su obra De Caelo presentaba un modelo del universo donde el Sol, la Luna y los planetas rodeaban la Tierra a distancias fijas. El astrónomo griego Hiparco desarrolló un modelo más avanzado. Propuso que Marte se movía en un círculo pequeño llamado "epiciclo", que a su vez giraba alrededor de la Tierra en un círculo más grande.
En el siglo II d.C., en el Egipto romano, Claudio Ptolomeo intentó resolver el problema del movimiento de Marte. Las observaciones mostraban que Marte parecía moverse un 40% más rápido en una parte de su órbita que en otra. Esto no encajaba con la idea de Aristóteles de un movimiento uniforme. Ptolomeo modificó el modelo añadiendo un punto desplazado del centro de la órbita circular del planeta. Propuso que el orden de los planetas, aumentando la distancia, era: la Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas fijas. El modelo de Ptolomeo se presentó en su obra Almagesto, que fue el libro más importante sobre astronomía occidental durante los siguientes catorce siglos.
En el siglo V d.C., el texto astronómico indio Suria-siddhanta calculó el tamaño aparente de Marte como 2 minutos de arco (1/30 de un grado) y su distancia a la Tierra como 10.433.000 km. De esto, se calculó que el diámetro de Marte era de 6070 km, lo cual es bastante cercano al valor actual de 6788 km.
 Movimientos de Marte según Kepler en Astronomía Nova (1609) |
 Cálculos de las oposiciones de Marte en la actualidad |
| Estos gráficos muestran la dirección y la distancia de Marte en relación con la Tierra en el centro. Las oposiciones y los movimientos retrógrados aparentes ocurren aproximadamente cada dos años. Las oposiciones más cercanas ocurren cada 15-17 años debido a la órbita ovalada de Marte. | |
En 1543, Nicolás Copérnico publicó su modelo heliocéntrico, donde la Tierra giraba alrededor del Sol entre las órbitas de Venus y Marte. Su modelo explicó por qué Marte, Júpiter y Saturno estaban en el lado opuesto del cielo al Sol cuando estaban en medio de sus movimientos retrógrados. La teoría de Copérnico fue aceptada poco a poco por los astrónomos europeos.
En 1590, el astrónomo alemán Michael Maestlin observó que Venus ocultaba a Marte. Uno de sus estudiantes, Johannes Kepler, se hizo seguidor del sistema de Copérnico. Kepler tuvo acceso a las observaciones detalladas de Marte hechas por Tycho Brahe. Después de intentar sin éxito que el movimiento de Marte encajara en una órbita circular, Kepler descubrió que la órbita era una elipse (un óvalo) y que el Sol estaba en uno de sus focos. Su modelo se convirtió en la base de las leyes de Kepler del movimiento planetario, publicadas entre 1615 y 1621.
Primeras observaciones con telescopio
En su punto más cercano, Marte se ve muy pequeño a simple vista. Por eso, antes de que se inventara el telescopio, solo se conocía su posición en el cielo. El científico italiano Galileo Galilei fue la primera persona en usar un telescopio para observar el espacio. En septiembre de 1610, empezó a observar Marte. Su telescopio era muy sencillo y no podía mostrar detalles de la superficie. Galileo quería ver si Marte mostraba fases, como la Luna o Venus. En diciembre, notó que Marte se había encogido de tamaño aparente. El astrónomo polaco Johannes Hevelius logró observar una fase de Marte en 1645.
En 1644, el jesuita italiano Daniello Bartoli informó haber visto dos manchas oscuras en Marte. Durante las oposiciones de 1651, 1653 y 1655, cuando Marte estaba más cerca de la Tierra, el astrónomo italiano Giovanni Riccioli y su estudiante Francesco Maria Grimaldi observaron diferentes brillos en Marte. La primera persona en dibujar un mapa de Marte mostrando características del terreno fue el astrónomo holandés Christiaan Huygens. El 28 de noviembre de 1659, dibujó Marte mostrando la región oscura conocida como Syrtis Major y, posiblemente, uno de los casquetes polares. Ese mismo año, calculó que el período de rotación de Marte era de aproximadamente 24 horas. También estimó que el diámetro de Marte era alrededor del 60% del tamaño de la Tierra, lo cual es muy cercano al valor actual del 53%. El italiano Giovanni Cassini fue probablemente el primero en mencionar el casquete polar sur de Marte en 1666. Ese mismo año, usó las marcas de la superficie de Marte para determinar un período de rotación de 24 horas y 40 minutos, lo cual es muy preciso. En 1672, Huygens notó un casquete blanco borroso en el polo norte.
Después de que Cassini se convirtiera en el primer director del Observatorio de París en 1671, se propuso calcular el tamaño real del sistema solar. El tamaño relativo de las órbitas de los planetas ya se conocía gracias a las leyes de Kepler. Lo que se necesitaba era el tamaño real de una de las órbitas. Para esto, se midió la posición de Marte desde diferentes puntos de la Tierra, calculando así la paralaje del planeta. Cassini y Jean Picard midieron la posición de Marte desde París, mientras que el astrónomo francés Jean Richer hizo mediciones desde Cayena, en América del Sur. Aunque estas observaciones tuvieron dificultades por la calidad de los instrumentos, la paralaje calculada por Cassini se acercó al 10% del valor correcto.
En 1704, el astrónomo italiano Jacques Philippe Maraldi estudió el casquete polar sur y observó que cambiaba de tamaño a medida que el planeta giraba. Esto indicaba que el casquete no estaba centrado en el polo y que su tamaño variaba con el tiempo. El astrónomo británico de origen alemán Sir William Herschel empezó a observar Marte en 1777, especialmente sus casquetes polares. En 1781, notó que el casquete sur parecía "extremadamente grande". En 1784, el casquete sur parecía mucho más pequeño, lo que sugería que los casquetes cambiaban con las estaciones del planeta y, por lo tanto, estaban hechos de hielo. En 1781, Herschel calculó el período de rotación de Marte en 24 horas, 39 minutos y 21,67 segundos, y midió la inclinación axial de los polos en 28,5°. También dijo que Marte tenía una "atmósfera considerable pero moderada". Entre 1796 y 1809, el astrónomo francés Honoré Flaugergues notó que Marte se oscurecía, sugiriendo que "velos de color ocre" cubrían la superficie. Este podría ser el primer informe de nubes amarillas o tormentas de polvo en Marte.
La era de los mapas de Marte
A principios del siglo XIX, las mejoras en los telescopios permitieron observar Marte con mucha más claridad. El óptico alemán Joseph von Fraunhofer creó lentes que eliminaban la distorsión en los bordes de la imagen. En 1840, los astrónomos alemanes Johann Heinrich von Mädler y Wilhelm Beer usaron un telescopio para estudiar Marte. Descubrieron que la mayoría de las características de la superficie de Marte eran permanentes y calcularon con más precisión el período de rotación del planeta. En 1840, Mädler dibujó el primer mapa de Marte.
Mientras trabajaba en el Observatorio Vaticano en 1858, el astrónomo italiano Angelo Secchi notó una gran característica triangular de color azul, a la que llamó el "Escorpión Azul". Esta misma formación de nubes estacionales fue vista por el astrónomo inglés Joseph Norman Lockyer en 1862. Durante la oposición de 1862, el astrónomo holandés Frederik Kaiser hizo dibujos de Marte. Al comparar sus dibujos con los de Huygens y Robert Hooke, pudo mejorar aún más el cálculo del período de rotación de Marte. Su valor de 24 horas, 37 minutos y 22,6 segundos es muy preciso.
El padre Secchi produjo algunas de las primeras ilustraciones a color de Marte en 1863. Usó nombres de exploradores famosos para las diferentes características. En 1869, observó dos rasgos oscuros y lineales en la superficie a los que llamó canali, que en italiano significa "canales" o "surcos". En 1867, el astrónomo inglés Richard A. Proctor creó un mapa más detallado de Marte. Proctor nombró las características más claras u oscuras con los nombres de astrónomos que habían contribuido a las observaciones de Marte.
En 1867, el astrónomo francés Pierre Janssen y el astrónomo británico William Huggins usaron espectroscopios para examinar la atmósfera de Marte. Compararon el espectro de Marte con el de la Luna. Como el espectro de la Luna no mostraba líneas de absorción de agua, creyeron haber detectado la presencia de vapor de agua en la atmósfera de Marte. Este resultado fue confirmado por otros astrónomos, pero más tarde se puso en duda.
En 1877, hubo una oposición muy favorable de Marte. El astrónomo inglés David Gill aprovechó esta oportunidad para medir la paralaje de Marte desde la isla Ascensión. Esto le permitió calcular con mayor exactitud la distancia de la Tierra al Sol. Notó que el borde del disco de Marte parecía borroso debido a su atmósfera, lo que limitaba la precisión de sus mediciones.
En agosto de 1877, el astrónomo estadounidense Asaph Hall descubrió las dos lunas de Marte usando un telescopio. Las lunas se llamaron Fobos y Deimos.
Los "canales" de Marte
Durante la oposición de 1877, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli usó un telescopio para crear el primer mapa detallado de Marte. Estos mapas mostraban características notables a las que llamó canali, que más tarde se demostró que eran una ilusión óptica. Estos canali eran supuestamente líneas rectas largas en la superficie de Marte, a las que dio nombres de ríos famosos de la Tierra. Su término canali fue mal traducido al inglés como "canales". En 1886, el astrónomo inglés William Frederick Denning observó que estas líneas eran irregulares. En 1895, el astrónomo inglés Edward Walter Maunder se convenció de que las líneas eran solo la suma de muchos detalles más pequeños.
Camille Flammarion escribió en su obra de 1892, La planète Mars et ses conditions d'habitabilité, que estos canales se parecían a canales artificiales. Sugirió que una civilización inteligente podría usarlos para distribuir agua en un Marte que se estaba secando.
Influenciado por las observaciones de Schiaparelli, Percival Lowell fundó un observatorio con grandes telescopios. El observatorio se usó para explorar Marte en 1894. Lowell publicó libros sobre Marte y la vida en el planeta, lo que tuvo una gran influencia en el público. Otros astrónomos también creyeron ver los canali.
A partir de 1901, el astrónomo estadounidense A. E. Douglass intentó fotografiar los canales de Marte. Estos esfuerzos parecían tener éxito cuando Carl Otto Lampland publicó fotografías de los supuestos canales en 1905. Aunque estos resultados fueron muy aceptados, más tarde fueron cuestionados por otros astrónomos, quienes los consideraron simplemente rasgos imaginados. A medida que se usaban telescopios más grandes, se observaban menos canali largos y rectos. En 1909, Flammarion observó patrones irregulares, pero no vio ningún canali.
Mejorando el conocimiento de Marte
En la década de 1870, Schiaparelli observó un oscurecimiento de la superficie causado por nubes amarillas. Se observaron pruebas de estas nubes en 1892 y 1907. En 1909, Antoniadi notó que la presencia de nubes amarillas se asociaba con el oscurecimiento de las características de la superficie. Descubrió que Marte parecía más amarillo durante las oposiciones, cuando el planeta estaba más cerca del Sol y recibía más energía. Sugirió que la arena o el polvo levantado por el viento eran la causa de las nubes.
En 1894, el astrónomo estadounidense William Wallace Campbell descubrió que el espectro de Marte era idéntico al de la Luna. Esto puso en duda la idea de que la atmósfera de Marte era similar a la de la Tierra. Las detecciones anteriores de agua en la atmósfera de Marte se explicaron por condiciones desfavorables, y Campbell determinó que la señal de agua provenía de la atmósfera terrestre.
En 1895, Hermann Struve usó los cambios observados en las órbitas de las lunas de Marte para calcular la forma del planeta. Estimó que el diámetro ecuatorial era 1/190 más grande que el diámetro polar.
En 1924, los astrónomos estadounidenses Seth Barnes Nicholson y Edison Pettit pudieron medir la energía térmica que irradiaba la superficie de Marte. Determinaron que la temperatura variaba desde –68 °C en el polo hasta 7 °C en el ecuador. Los resultados mostraron que la temperatura nocturna en Marte bajaba a –85 °C, lo que indicaba grandes cambios de temperatura entre el día y la noche. La temperatura de las nubes marcianas se midió en –30 °C. En 1926, el astrónomo estadounidense Walter Sydney Adams midió directamente la cantidad de oxígeno y vapor de agua en la atmósfera de Marte. Determinó que las "condiciones extremas de desierto" eran comunes en Marte. En 1934, Adams y Theodore Dunham, Jr. encontraron que la cantidad de oxígeno en la atmósfera de Marte era menos del uno por ciento de la cantidad que hay en la Tierra.
En 1927, el estudiante holandés Cyprianus Annius van den Bosch calculó la masa de Marte basándose en los movimientos de sus lunas, con una precisión del 0,2%.
En la década de 1920, el astrónomo francés Bernard Lyot usó un polarímetro para estudiar las propiedades de la superficie de la Luna y los planetas. En 1929, observó que la luz polarizada de la superficie marciana era muy similar a la de la Luna. Basándose en la cantidad de luz solar dispersada en la atmósfera marciana, estableció que la atmósfera superior era 1/15 del espesor de la atmósfera de la Tierra. Esto limitó la presión en la superficie a no más de 2.4 kPa. Usando la espectrometría infrarroja, en 1947 el astrónomo holandés-americano Gerard Kuiper detectó dióxido de carbono en la atmósfera marciana. Estimó que la cantidad de dióxido de carbono sobre una superficie dada era el doble que en la Tierra.
La primera forma estándar de nombrar las características de la superficie de Marte fue adoptada por la Unión Astronómica Internacional (UAI) en 1960.
Exploración moderna de Marte
El Programa Internacional de Patrulla Planetaria se formó en 1969 para monitorear continuamente los cambios en los planetas. Este grupo se centró en observar las tormentas de polvo en Marte. Sus imágenes permitieron estudiar los patrones estacionales de Marte a nivel global y mostraron que la mayoría de las tormentas de polvo ocurren cuando el planeta está más cerca del Sol.
Desde la década de 1960, se han enviado naves espaciales robóticas para explorar Marte en detalle, tanto desde la órbita como desde su superficie. Además, se ha seguido observando Marte desde la Tierra usando telescopios y el espectro electromagnético. Esto incluye observaciones infrarrojas para saber de qué está hecha la superficie, observaciones ultravioleta para conocer la composición de la atmósfera y mediciones de radio para determinar la velocidad del viento.
El telescopio espacial Hubble (HST) se ha usado para estudiar Marte y ha tomado las imágenes de mayor resolución del planeta. Este telescopio puede producir imágenes útiles de Marte cuando está a una distancia angular de al menos 50° del Sol. Los telescopios terrestres con tecnología moderna también pueden producir buenas imágenes de Marte, lo que permite monitorear el clima del planeta regularmente durante las oposiciones.
La emisión de rayos X de Marte fue observada por primera vez por astrónomos en 2001 usando el Observatorio Chandra de Rayos X. En 2003, se demostró que tenía dos componentes. El primero es causado por los rayos X del Sol que se dispersan en la atmósfera superior de Marte; el segundo proviene de interacciones entre partículas cargadas.
En 1983, el análisis de un grupo de meteoritos mostró que podrían haberse originado en Marte. Se cree que el meteorito ALH84001, descubierto en la Antártida en 1984, también vino de Marte. En 1996, se anunció que este meteorito podría contener evidencia de fósiles microscópicos de bacterias marcianas. Sin embargo, este hallazgo sigue siendo un tema de debate. El análisis químico de los meteoritos marcianos encontrados en la Tierra sugiere que la temperatura cerca de la superficie de Marte ha estado muy probablemente por debajo del punto de congelación del agua (0 °C) durante gran parte de los últimos cuatro mil millones de años.
Véase también
En inglés: History of Mars observation Facts for Kids
- Exploración de Marte
- Amartizaje
