Para los científicos que intentan entender cómo podría haber sido el antiguo Marte, el planeta rojo envía algunas señales mixtas. Los valles y los lechos de los lagos tallados en agua dejan pocas dudas de que el agua una vez fluyó en la superficie. Pero los modelos climáticos para Marte temprano sugieren temperaturas promedio alrededorel globo se mantuvo muy por debajo de cero.
Un estudio reciente dirigido por geólogos de la Universidad de Brown ofrece un puente potencial entre la historia "cálida y húmeda" contada por la geología marciana y el pasado "frío y helado" sugerido por los modelos atmosféricos. El estudio muestra que es plausible, incluso si Marte erageneralmente congelado, las temperaturas máximas diarias en verano podrían escabullirse por encima del punto de congelación lo suficiente como para causar la fusión en los bordes de los glaciares. Ese agua de deshielo, producida en cantidades relativamente pequeñas año tras año, podría haber sido suficiente para tallar las características observadas en el planeta hoy, concluyen los investigadores.
El estudio se publica en línea en la revista Ícaro . Ashley Palumbo, estudiante de doctorado en Brown, dirigió el trabajo con Jim Head, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown, y Robin Wordsworth, profesor de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.
Palumbo dice que la investigación se inspiró en la dinámica climática que se encuentra aquí en la Tierra.
"Vemos esto en los valles secos de la Antártida, donde la variación estacional de la temperatura es suficiente para formar y mantener los lagos a pesar de que la temperatura media anual está muy por debajo de cero", dijo Palumbo. "Queríamos ver si algo similar podría ser posible para los antiguosMarte."
Los investigadores comenzaron con un modelo climático de última generación para Marte, uno que asume una atmósfera antigua compuesta en gran parte de dióxido de carbono como lo es hoy. El modelo generalmente produce un Marte temprano frío y helado, en parteporque se cree que la producción de energía del sol fue mucho más débil al principio de la historia del sistema solar. Los investigadores ejecutaron el modelo para un amplio espacio de parámetros para variables que pudieron haber sido importantes hace unos 4 mil millones de años cuando el valle icónico se conecta en las montañas del sur del planeta.fueron formados.
Si bien los científicos generalmente están de acuerdo en que la atmósfera marciana era más espesa en el pasado, no está claro qué tan espesa fue en realidad. Del mismo modo, aunque la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que la atmósfera era principalmente dióxido de carbono, puede haber pequeñas cantidades de otros gases de efecto invernaderoAsí que Palumbo y sus colegas ejecutaron el modelo con varios espesores atmosféricos plausibles y cantidades adicionales de calentamiento de invernadero.
Tampoco se sabe exactamente cómo podrían haber sido las variaciones en la órbita de Marte hace 4 mil millones de años, por lo que los investigadores probaron una variedad de escenarios orbitales plausibles. Probaron diferentes grados de inclinación del eje, lo que influye en la cantidad de luz solar en la parte superior del planetay latitudes más bajas reciben, así como diferentes grados de excentricidad, la medida en que la órbita del planeta alrededor del sol se desvía de un círculo, lo que puede amplificar los cambios estacionales de temperatura.
El modelo produjo escenarios en los que el hielo cubría la región cerca de la ubicación de las redes del valle. Y aunque la temperatura media anual del planeta en esos escenarios se mantuvo muy por debajo del punto de congelación, el modelo produjo temperaturas máximas de verano en las tierras altas del sur que se elevaron por encima del punto de congelación.
Para que este mecanismo posiblemente explique las redes del valle, debe producir el volumen correcto de agua en el tiempo que dure la formación de la red del valle, y el agua debe escurrir en la superficie a tasas comparables a las requeridas para la incisión en la red del valleHace unos años, Head y Eliot Rosenberg, un estudiante universitario en Brown en ese momento que se había graduado, publicaron una estimación de la cantidad mínima de agua requerida para tallar el valle más grande. Utilizándolo como guía, junto con estimacionesde las tasas de escorrentía necesarias y la duración de la formación de la red de valles de otros estudios, Palumbo mostró que las corridas de modelos en las que la órbita marciana era altamente excéntrica cumplían con estos criterios.hace mil millones de años, dice Palumbo.
Tomados en conjunto, dice Palumbo, los resultados ofrecen un medio potencial de conciliar la evidencia geológica del flujo de agua en Marte temprano con la evidencia atmosférica de un planeta frío y helado.
"Este trabajo agrega una hipótesis plausible para explicar la forma en que el agua líquida podría haberse formado en los primeros Marte, de manera similar al derretimiento estacional que produce los arroyos y lagos que observamos durante nuestro trabajo de campo en los valles secos de la Antártida McMurdo", Dijo Head." Actualmente estamos explorando mecanismos adicionales de calentamiento de candidatos, incluidos el vulcanismo y la formación de cráteres de impacto, que también podrían contribuir a la fusión de un Marte temprano frío y helado ".
Por lo tanto, si bien el trabajo no cierra el debate "frío y helado" versus "cálido y húmedo", sí demuestra que un Marte temprano en su mayoría congelado era una posibilidad clara.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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