Marte es un planeta arenoso y la cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nos ha dado toneladas de bellas imágenes de dunas de arena marcianas. Pero las dunas de Marte son muy diferentes a las dunas aquí en la Tierra. Su movimiento se rige por diferentes factores que las dunas de la Tierra.
El movimiento de las dunas de arena en Marte es de interés para los científicos. Hasta qué punto los mueven los vientos, y dónde se depositan, son algunas de las preguntas importantes. El estudio de todos los procesos de dunas contribuyen a la ciencia atmosférica y sedimentaria.
"Este trabajo no podría haberse realizado sin HiRISE".
Matthew Chojnacki, autor principal, Universidad de Arizona.
Un equipo de científicos planetarios del Laboratorio de Ciencias Planetarias de la Universidad de Arizona realizó un análisis detallado de las dunas de arena en Marte. Matthew Chojnacki, científico asociado de la U de A, dirigió el estudio, que fue publicado en la revista Geology. El documento se llama "Controles de condición límite en las regiones de alto flujo de arena de Marte".
El estudio encontró que las características a gran escala en Marte, y las diferencias de temperatura de los accidentes geográficos, juegan un papel importante en las dunas marcianas. Lo mismo no es cierto aquí en la Tierra.
El equipo centró sus esfuerzos en regiones de Marte con grandes dunas de arena. "Debido a que se encuentran grandes dunas de arena en distintas regiones de Marte, esos son buenos lugares para buscar cambios", dijo Chojnacki.
"Queríamos saber: ¿El movimiento de arena es uniforme en todo el planeta, o se mejora en algunas regiones sobre otras?" Dijo Chojnacki. "Medimos la velocidad y el volumen al que se mueven las dunas en Marte". Los investigadores mapearon volúmenes de arena, tasas de migración de dunas y alturas para 54 campos de dunas, que abarcan 495 dunas individuales.
"Tenemos un pequeño ejército de estudiantes universitarios ..."
Matthew Chojnacki, Universidad de Arizona
El equipo confió en HiRISE (Experimento científico de imágenes de alta resolución) para estudiar las dunas. HiRISE está en el Mars Reconnaissance Orbiter. Se ha mapeado alrededor del 3% de la superficie marciana en imágenes de alta resolución.
"Este trabajo no podría haberse realizado sin HiRISE", dijo Chojnacki, quien es miembro del equipo de HiRISE. “Los datos no provienen solo de las imágenes, sino que se obtuvieron a través de nuestro laboratorio de fotogrametría que cogestioné con Sarah Sutton. Tenemos un pequeño ejército de estudiantes universitarios que trabajan a tiempo parcial y construyen estos modelos digitales del terreno que proporcionan una topografía de escala fina ".
¿Qué encontraron?
"En la Tierra, los factores en el trabajo son diferentes de Marte".
Matthew Chojnacki, autor principal, Universidad de Arizona
En este estudio, el equipo encontró dunas observadas que oscilaban entre 2 metros y 122 metros de altura (6 a 400 pies). El movimiento de la duna se registró a aproximadamente 0.6 (2 pies) por año terrestre. Esto está en claro contrato con las dunas de la Tierra. Algunas de las dunas que se mueven más rápido en la Tierra se encuentran en el norte de África y se mueven a unos 30,5 metros (100 pies) por año.
Los científicos planetarios han debatido la naturaleza de las dunas marcianas, preguntándose si son reliquias del pasado antiguo o si todavía se están creando activamente y moviéndose por la superficie. Ahora sabemos. Marte puede ser un planeta perezoso en términos de movimiento de dunas, pero aún está activo.
En Marte, la atmósfera es mucho más delgada que aquí en la Tierra, y esa es la clave para comprender estos resultados. Básicamente, el viento no es lo suficientemente poderoso como para mover las dunas de arena de la misma manera que lo hace en la Tierra. Debe haber otros factores.
A lo largo de Marte, la encuesta encontró lechos activos de arena y polvo en forma de viento en fosas estructurales (cráteres, cañones, grietas y grietas), así como restos volcánicos, cuencas polares y llanuras que rodean los cráteres.
Pero también descubrió, sorprendentemente, que los movimientos de arena más grandes se producen cerca de tres formas de relieve distintas: Syrtis Major, Hellespontus Montes y North Erg Polar.
Syrtis Major es una mancha oscura en Marte llamada característica de albedo. Está justo al oeste de la Cuenca de Impacto de Isidis. Está oscuro debido a la roca basáltica en la región y la falta de cobertura de arena. Los autores dicen que el movimiento de arena aquí está fuertemente influenciado por la cercana cuenca de Isidis, que tiene una profundidad de 4 a 5 km.
Hellespontus Montes es una cordillera de 711 km de longitud, que se extiende aproximadamente de norte a sur. También es una función de albedo. Se encuentra en el Triángulo de Noachus. El equipo descubrió que la volatilidad estacional del CO2 jugó un papel en la formación de dunas aquí.
El North Polar Erg es un mar de arena en las latitudes del norte. También se conoce como Vastitas Borealis. Rodea toda la región polar. El Erg Polar Norte es la región de dunas más activa en Marte. El equipo descubrió que el CO2 estacional contribuye al movimiento aquí. La arena se bloquea en gran medida en su lugar cuando el CO2 se congela, y luego la masa fundida contribuye al movimiento de la arena, en gran parte debido al albedo reducido.
¿Por qué estas tres grandes regiones vieron el mayor movimiento de dunas? ¿Qué los distingue? Stark transiciones en geografía, por un lado. Además, las temperaturas de la superficie. En la Tierra, ninguno de estos factores da forma al movimiento de las dunas de arena.
"Esos no son factores que encontrarías 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 retrasan el movimiento de la arena de las dunas ".
El equipo concluyó que grandes transiciones en formaciones geológicas dan forma a la migración de dunas de arena marcianas. Es ayudado por los cambios de temperatura cerca de las funciones de albedo como Syrtis Major.
El equipo también descubrió que el movimiento de arena es mayor cerca de pequeñas cuencas llenas de polvo brillante. "Una cuenca brillante refleja la luz del sol y calienta el aire por encima mucho más rápido que las áreas circundantes, donde el suelo está oscuro", dijo Chojnacki, "por lo que el aire se moverá por la cuenca hacia el borde de la cuenca, impulsando el viento y con ella la arena.
Este estudio deja en claro que "las variabilidades topográficas y termofísicas a gran escala juegan un papel principal en la conducción de los flujos de arena en Marte", como dicen los autores en su artículo. Los autores también dicen que los resultados de este estudio ayudarán en la planificación de futuras misiones a áreas que no son fáciles de monitorear y que pueden tener implicaciones para el estudio de sitios antiguos potencialmente habitables.
