Investigadores basados a millones de kilómetros de Marte han revelado nuevas evidencias de cómo se forman las características contemporáneas en el Planeta Rojo. Sus innovadores experimentos de laboratorio sobre dióxido de carbono CO 2 sublimación - el proceso por el cual una sustancia cambia de un sólido a un gas sin una fase líquida intermedia - sugiere que el mismo proceso es responsable de alterar la apariencia de las dunas de arena en Marte.
La investigación fue dirigida por un equipo de Trinity College Dublin compuesto por un candidato a doctorado en la Facultad de Ciencias Naturales, Lauren Mc Keown y la Dra. Mary Bourke, junto con el profesor Jim McElwaine de la Universidad de Durham. Su trabajo, que describe fenómenos diferentes a todo lo visto enTierra, acaba de ser publicada en la revista Nature Informes científicos .
Lauren Mc Keown dijo: "Todos hemos escuchado fragmentos interesantes de noticias sobre la evidencia de agua en Marte. Sin embargo, el clima marciano actual no es compatible con el agua en estado líquido, por lo que es importante que comprendamos elpapel de otros volátiles que probablemente modifiquen Marte hoy ".
"La atmósfera de Marte está compuesta por más del 95% de CO 2 , sin embargo, sabemos poco sobre cómo interactúa con la superficie del planeta. Marte tiene estaciones, al igual que la Tierra, lo que significa que en invierno, una gran cantidad de CO 2 en la atmósfera cambia el estado de un gas a un sólido y se deposita en la superficie de esa forma. El proceso se invierte en la primavera, a medida que el hielo se sublima, y esta interacción estacional puede ser un proceso geomórfico realmente importante ".
El Dr. Bourke agregó: "Hace varios años descubrí marcas únicas en la superficie de las dunas de arena marcianas. Los llamé Sand Furrows, ya que eran rasgos alargados, poco profundos y en red que se formaron y desaparecieron estacionalmente en las dunas marcianas. Lo que era inusual en ellos eraque parecían tener tendencia a subir y bajar las pendientes de las dunas, lo que descartaba el agua líquida como la causa "
"En ese momento propuse que se habían formado por crioventilación, un proceso por el cual el CO presurizado 2 el gas debajo del depósito de hielo estacional erosiona los patrones complejos en la superficie de la duna cuando el hielo se fractura y libera el gas en el polvo y los géiseres de gas. Estaba encantado cuando Lauren se unió al Grupo de Procesos de la Tierra y la Superficie Planetaria en el Departamento de Geografía para trabajarsobre este fenómeno con Jim y conmigo. Lo que se requería era una demostración de cómo respondería la arena a la sublimación de CO 2 hielo, y este trabajo publicado es un paso importante para proporcionar esa prueba requerida "
Los investigadores diseñaron y construyeron una cámara de baja humedad y colocaron CO 2 bloques en la superficie granular. Los experimentos revelaron que sublimar CO 2 puede formar un rango de morfologías de surcos que son similares a las observadas en Marte
Los barrancos lineales son otro ejemplo de características marcianas activas que no se encuentran en la Tierra. Son tallas largas, a veces sinuosas y estrechas que el CO cree que forman 2 bloques de hielo que caen de los bordes de las dunas y se 'deslizan' cuesta abajo.
Lauren Mc Keown dijo: "La diferencia de temperatura entre la superficie arenosa y el CO 2 el bloque generará una capa de vapor debajo del bloque, lo que le permitirá levitar y maniobrar cuesta abajo, de manera similar a cómo se deslizan los discos en una mesa de hockey sobre hielo, tallando un canal a su paso. En la terminal, el bloque se sublimaráy erosiona un hoyo. Luego desaparecerá sin dejar rastro que no sea la depresión aproximadamente circular debajo de él ".
"Si bien los barrancos en la Tierra se forman comúnmente por agua líquida, casi siempre terminan en delantales de escombros y no en fosas. La presencia de fosas, por lo tanto, proporciona más apoyo para una hipótesis según la cual el CO 2 los bloques son responsables de barrancos lineales "
Al deslizar bloques de hielo seco sobre el lecho de arena en la cámara de baja humedad, el grupo demostró que los bloques estacionarios podrían erosionar la topografía negativa en forma de pozos y depositar diques laterales. En algunos casos, los bloques se sublimaron tan rápidamente que se enterraron debajo delsubsuperficial y fueron tragados por la arena en menos de 60 segundos.
El profesor McElwaine dijo: "Este proceso es realmente diferente a todo lo que ocurre naturalmente en la Tierra: el lecho parece fluidificado y la arena se levanta en todas direcciones. Cuando observamos este efecto en particular, fue un momento realmente emocionante".
Al generar modelos tridimensionales del lecho modificado en cada caso, las dimensiones de los pozos podrían usarse para predecir el rango de tamaños de bloques que erosionarían los pozos vistos en Marte, que varían en diámetro desde 1 m hasta 19 m.Se observó que un pozo en la megadune de Russell Crater en Marte crecía dentro de un año de Marte en la medida prevista por estos cálculos, luego de la observación de un bloque dentro de él el año anterior.
La próxima fase de trabajo, con el apoyo de la financiación de Europlanet Horizon 2020, verá al equipo dirigirse a la Cámara de Marte de la Universidad Abierta para evaluar la influencia de las condiciones atmosféricas marcianas en estos nuevos procesos geomórficos y probar un modelo numérico desarrollado por el profesor McElwaine.
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Materiales proporcionado por Trinity College de Dublín . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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