Procesos de Marte no observados en la Tierra juegan un papel importante en el movimiento de la arena

La retirada de la capa polar de Marte del dióxido de carbono congelado durante la primavera y el verano genera vientos que impulsan los mayores movimientos de dunas de arena observados en el planeta rojo. (Imagen: NASA / JPL / Universidad de Arizona / USGS).

El viento ha dado forma al aspecto de Marte durante milenios, pero su papel exacto en acumular dunas de arena, tallar escarpes rocosos o llenar cráteres de impacto ha eludido a los científicos hasta ahora. 

En el análisis más detallado de cómo se mueven las arenas en Marte, un equipo de científicos planetarios dirigido por Matthew Chojnacki en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona se propuso descubrir las condiciones que gobiernan el movimiento de la arena en Marte y en qué se diferencian de las otras. Tierra. 

Los resultados, publicados en la edición actual de la revista Geology, revelan que los procesos que no participan en el control del movimiento de la arena en la Tierra desempeñan un papel importante en Marte, especialmente las características a gran escala en el paisaje y las diferencias en la temperatura de la superficie de la forma terrestre. 

"Debido a que se encuentran grandes dunas de arena en distintas regiones de Marte, esos son buenos lugares para buscar cambios", dijo Chojnacki, científico del personal asociado de la UA y autor principal del artículo, regiones de flujo de Marte ". "Si no tienes arena moviéndose, eso significa que la superficie solo está asentada allí, bombardeada por radiación ultravioleta y gamma que destruiría moléculas complejas y cualquier biosignatures marciana antigua". 

En comparación con la atmósfera terrestre, la atmósfera marciana es tan delgada que su presión promedio en la superficie es apenas un 0,6 por ciento de la presión del aire de nuestro planeta a nivel del mar. En consecuencia, los sedimentos en la superficie marciana se mueven más lentamente que sus contrapartes terrestres. 

Las dunas marcianas observadas en este estudio variaron de 6 a 400 pies de altura (de 2 a 120 metros) y se encontró que avanzaban lentamente a una velocidad promedio bastante uniforme de dos pies por año terrestre (aproximadamente medio metro). A modo de comparación, algunas de las dunas de arena terrestres más rápidas de la Tierra, como las del norte de África, migran a 100 pies por año (30 metros y medio). 

Cambios en una duna de arena cerca de la capa de hielo del polo norte en el transcurso de un año en Marte. (Imagen: NASA / JPL / Universidad de Arizona).

"En Marte, simplemente no hay suficiente energía eólica para mover una cantidad sustancial de material alrededor de la superficie", dijo Chojnacki. "Podrían pasar dos años en Marte para ver el mismo movimiento que normalmente verías en una temporada en la Tierra". 

Los geólogos planetarios habían estado debatiendo si las dunas de arena en el planeta rojo eran reliquias de un pasado lejano, cuando la atmósfera era mucho más gruesa, o si las arenas a la deriva todavía remodelan la cara del planeta hoy, y si es así, en qué medida. 

"Queríamos saber: ¿El movimiento de la arena es uniforme en todo el planeta, o está mejorado en algunas regiones sobre otras?" Dijo Chojnacki. "Medimos la velocidad y el volumen al que se mueven las dunas en Marte". 

El equipo utilizó imágenes tomadas por la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, que ha estado observando al vecino de la Tierra desde 2006. HiRISE, que significa High Resolution Imaging Science Experiment, está dirigido por el Laboratorio Lunar y Planetario de la UA y ha capturado alrededor del tres por ciento de la superficie marciana en un detalle impresionante. 

Los investigadores mapearon volúmenes de arena, tasas de migración de dunas y alturas para 54 campos de dunas, que abarcan 495 dunas individuales. 

"Este trabajo no se podría haber hecho sin HiRISE", dijo Chojnacki, quien es miembro del equipo de HiRISE. "Los datos no provinieron solo de las imágenes, sino que se obtuvieron a través de nuestro laboratorio de fotogrametría que co-gestiono con Sarah Sutton. Tenemos un pequeño ejército de estudiantes de pregrado que trabajan a tiempo parcial y construyen estos modelos digitales de terreno que brindan una escala fina. topografía." 

En el estudio, se encontró que las regiones con las mayores tasas de movimiento de dunas se encontraban en el límite de la Cuenca Isidis y Syrtis Major, la cadena montañosa Hellespontus y alrededor de la capa de hielo del polo norte. (Imagen: NASA / JPL / Malin Space Science Systems).

A lo largo de Marte, el estudio encontró lechos de arena y polvo con forma de viento activos en fosas estructurales (cráteres, cañones, grietas y grietas), así como restos volcánicos, cuencas polares y llanuras que rodean los cráteres. 

En el hallazgo más sorprendente del estudio, los investigadores descubrieron que los mayores movimientos de arena en términos de volumen y velocidad están restringidos a tres regiones distintas: Syrtis Major, una mancha oscura más grande que Arizona que se encuentra directamente al oeste de la vasta cuenca Isidis; Hellespontus Montes, una cordillera de aproximadamente dos tercios de la longitud de las Cascadas; y North Polar Erg, un mar de arena que roza la capa de hielo del polo norte. Las tres áreas están separadas de otras partes de Marte por condiciones que no se sabe afectan las dunas terrestres: transiciones severas en la topografía y temperaturas de la superficie. 

"Esos no son factores que se encontrarían en la geología terrestre", dijo Chojnacki. "En la Tierra, los factores en el trabajo son diferentes de Marte. Por ejemplo, el agua subterránea cerca de la superficie o las plantas que crecen en el área retardan el movimiento de la arena de dunas". 

En una escala más pequeña, se descubrió que las cuencas llenas de polvo brillante también tienen mayores tasas de movimiento de arena. 

"Una cuenca brillante refleja la luz del sol y calienta el aire por encima mucho más rápidamente que las áreas circundantes, donde el suelo está oscuro", dijo Chojnacki, "por lo que el aire se moverá hacia la cuenca de la cuenca, impulsando el viento, y Con ello, la arena ". 

Comprender cómo se mueven la arena y los sedimentos en Marte puede ayudar a los científicos a planificar futuras misiones a regiones que no se pueden monitorear fácilmente y tienen implicaciones para el estudio de entornos antiguos y potencialmente habitables. 

Fuente: universidad de Arizona,