Investigadores del Trinity College Dublin han estado arrojando luz sobre las enigmáticas "arañas de Marte", proporcionando la primera evidencia física de que estas características únicas en la superficie del planeta pueden formarse por sublimación de CO 2 hielo.
Las arañas, más formalmente denominadas araneiformes, son sistemas radiales de topografía negativa de aspecto extraño de canales dendríticos; patrones que se asemejan a las ramas de un árbol o un rayo de horquilla. Se cree que estas características, que no se encuentran en la Tierra, están talladas enla superficie marciana por el hielo seco que cambia directamente de sólido a gas sublimación en la primavera. A diferencia de la Tierra, la atmósfera de Marte se compone principalmente de CO 2 y a medida que las temperaturas disminuyen en invierno, esto se deposita en la superficie como CO 2 escarcha y hielo
El equipo de Trinity, junto con colegas de la Universidad de Durham y la Universidad Abierta, llevó a cabo una serie de experimentos financiados por el Consejo de Investigación Irlandés y Europlanet en la Cámara de Simulación de Marte de la Universidad Abierta, bajo presión atmosférica marciana, para investigar si patrones similaresa las arañas marcianas podría formarse por sublimación de hielo seco.
Sus hallazgos se detallan en un artículo publicado recientemente en Nature Journal. Informes científicos .
La Dra. Lauren McKeown, quien dirigió este trabajo durante su doctorado en Trinity y ahora está en la Open University, dijo :
"Esta investigación presenta el primer conjunto de evidencia empírica de un proceso de superficie que se cree modifica el paisaje polar en Marte. La hipótesis de Kieffer [explicada a continuación] ha sido bien aceptada durante más de una década, pero hasta ahora, se ha enmarcadoen un contexto puramente teórico.
"Los experimentos muestran directamente que los patrones de araña que observamos en Marte desde la órbita pueden ser tallados por la conversión directa de hielo seco de sólido a gas. Es emocionante porque estamos comenzando a comprender más sobre cómo está cambiando la superficie de Marteestacionalmente hoy. "
El equipo de investigación perforó agujeros en los centros de CO 2 bloques de hielo y los suspendieron con una garra similar a los que se encuentran en las arcadas, sobre lechos granulares de diferentes tamaños de grano. Bajaron la presión dentro de una cámara de vacío a la presión atmosférica marciana 6mbar y luego usaron un sistema de palanca para colocar el CO 2 bloque de hielo en la superficie.
Utilizaron un efecto conocido como Efecto Leidenfrost, por el cual si una sustancia entra en contacto con una superficie mucho más caliente que su punto de sublimación, formará una capa gaseosa a su alrededor. Cuando el bloque alcanza la superficie arenosa, CO 2 se convirtió directamente de sólido a gas y se vio que el material se escapaba a través del orificio central en forma de pluma.
En cada caso, una vez que se levantó el bloque, el gas que escapaba había erosionado un patrón de araña. Los patrones de araña eran más ramificados cuando se usaban tamaños de grano más finos y menos ramificados cuando se usaban tamaños de grano más gruesos. Este es el primer conjuntode evidencia empírica para este proceso superficial existente.
La Dra. Mary Bourke, del Departamento de Geografía de Trinity, quien supervisó la investigación de doctorado, dijo :
"Este trabajo innovador respalda el tema emergente de que el clima actual y el tiempo en Marte tienen una influencia importante no solo en los procesos dinámicos de la superficie, sino también para cualquier exploración robótica y / o humana futura del planeta".
La principal hipótesis propuesta para la formación de arañas hipótesis de Kieffer sugiere que en primavera, la luz solar penetra este hielo translúcido y calienta el terreno debajo de él. El hielo se sublimará desde su base, causando que se acumule presión y eventualmente el hielo se romperá.permitiendo que el gas presurizado escape a través de una grieta en el hielo. Las trayectorias del gas de escape dejarán atrás los patrones dendríticos observados en Marte hoy y el material arenoso / polvoriento se depositará en la parte superior del hielo en forma de penacho.
Sin embargo, hasta ahora, no se ha sabido si tal proceso teórico es posible y este proceso nunca se ha observado directamente en Marte.
Además, los investigadores observaron que cuando CO 2 los bloques se soltaron y se dejaron sublimar dentro del lecho de arena, la sublimación fue mucho más vigorosa de lo esperado y el material se arrojó por toda la cámara.
Esta observación será útil para comprender modelos de otras CO 2 procesos relacionados con la sublimación en Marte, como la formación de flujos difusivos recurrentes laterales que rodean barrancos de dunas lineales en Marte.
La metodología utilizada se puede reenfocar para estudiar el papel geomórfico del CO 2 sublimación en la formación de otras características de la superficie marciana activa, y de hecho, puede allanar el camino para futuras investigaciones sobre los procesos de sublimación en otros cuerpos planetarios con atmósferas escasas o nulas como Europa o Encelado
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Trinity College de Dublín . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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