Investigadores descubren que los inviernos en Marte están cambiando el paisaje del planeta rojo

MADRID (EP). Investigadores ubicados a millones de kilómetros de Marte han presentado nuevas pruebas de cómo se forman las características contemporáneas en el planeta rojo. Sus innovadores experimentos basados en el laboratorio sobre la sublimación del dióxido de carbono (CO2) -el proceso por el cual una sustancia cambia de sólido a gas sin una fase líquida intermedia- sugieren 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', en Irlanda, compuesto por la candidata a doctorado en la Facultad de Ciencias Naturales Lauren Mc Keown y la doctora Mary Bourke, junto con el profesor Jim McElwaine de la Universidad de Durham, en Estados Unidos. Su trabajo, que se detalla en un artículo publicado en la revista científica 'Nature Reports', describe fenómenos como ningún otro visto en la Tierra.

Mc Keown señala: "Todos hemos escuchado emocionantes noticias sobre la evidencia de agua en Marte. Sin embargo, el clima marciano actual no respalda con frecuencia el agua en estado líquido, por lo que es importante que comprendamos el papel de otros volátiles que probablemente modifiquen Marte hoy en día".

"La atmósfera de Marte está compuesta de más del 95 por ciento por CO2, pero sabemos poco acerca de cómo interactúa con la superficie del planeta. Marte tiene estaciones, al igual que la Tierra, lo que significa que en invierno cambia mucho el CO2 en la atmósfera de estado de gas a un sólido y se deposita en la superficie en esa forma. El proceso se invierte en la primavera, ya que el hielo se sublima, y ??esta interacción estacional puede ser un proceso geomorfológico muy importante ".

La doctora Bourke agrega: "Hace varios años descubrí marcas únicas en la superficie de las dunas de arena marcianas. Las llamé 'Surcos de Arena', ya que eran características alargadas y poco profundas que se formaban y desaparecían estacionalmente en las dunas marcianas. Lo que era inusual en ellas era que parecían tener una tendencia tanto hacia arriba como hacia abajo en las laderas de las dunas, lo que descartaba el agua líquida como la causa".

Y continúa: "En ese momento, propuse que se habían formado por crioventilación, un proceso mediante el cual el gas CO2 presurizado debajo del depósito de hielo estacional erosiona complejos patrones en la superficie de la duna cuando el hielo se fractura y libera el gas en polvo y geysers de gas. Estuve encantada cuando Lauren se unió al Grupo de Procesos de Superficie Planetaria y Tierra en el Departamento de Geografía para trabajar en este fenómeno con Jim y conmigo. Lo que se requería era una demostración de cómo la arena respondería a la sublimación de CO2 helado y este trabajo publicado es un paso importante para proporcionar esa prueba necesaria".

Surcos largos y estrechos

Los investigadores diseñaron y construyeron una cámara de baja humedad y colocaron bloques de CO2 en la superficie granular. Los experimentos revelaron que la sublimación de CO2 puede formar un rango de morfologías de surcos que son similares a los observados en Marte.

Hondonadas lineales son otro ejemplo de características marcianas activas que no se encuentran en la Tierra. Son tallas largas, a veces sinuosas, estrechas, que se cree que se forman a partir de bloques de hielo de CO2 que caen desde los bordes de las dunas y se deslizan hacia abajo.

"La diferencia de temperatura entre la superficie arenosa y el bloque de CO2 generará una capa de vapor debajo del bloque, lo que le permite levitar y maniobrar hacia abajo, de manera similar a cómo se deslizan los discos sobre una mesa de hockey sobre hielo, tallando un canal en su estela. En el extremo, el bloque sublimará y erosionará una fosa. Luego, desaparecerá sin dejar rastros que no sean la depresión aproximadamente circular debajo de él", plantea Mc Keown.

"Mientras que los barrancos en la Tierra comúnmente se forman con agua líquida, casi siempre terminan en detritos de deforestación y no en fosas. La presencia de fosas proporciona más apoyo para una hipótesis según la cual los bloques de CO2 son responsables de barrancos lineales", añade.

Al deslizar bloques de hielo seco sobre el lecho de arena en la cámara de baja humedad, el grupo de científicos demostró que los bloques estacionarios podían erosionar la topografía en forma de fosas y depositar diques laterales. En algunos casos, los bloques se sublimaron tan rápidamente que se escondieron debajo del subsuelo y fueron absorbidos por la arena en menos de 60 segundos.

El profesor McElwaine dice: "Este proceso es realmente diferente a todo lo que se ve naturalmente en la Tierra: el lecho parece fluido y la arena se levanta en todas direcciones. Cuando observamos por primera vez este efecto particular, fue un momento realmente emocionante".

Al generar modelos tridimensionales del lecho modificado en cada caso, podrían emplearse dimensiones del foso para predecir el rango de tamaños de bloques que erosionarían las marcas vistos en Marte, que varían en diámetro de 1 m hasta 19 m. Se observó que una marca en la megaduna de Russell Crater en Marte creció dentro de un año marciano en la medida prevista por estos cálculos, siguiendo la observación de un bloque dentro de él el año anterior.

La siguiente fase de trabajo, respaldada por la financiación de Europlanet Horizon 2020, consistirá en que el equipo se centrará en la 'Open University Mars Chamber' para evaluar la influencia de las condiciones atmosféricas marcianas en estos nuevos procesos geomórficos y probar un modelo numérico desarrollado por la profesora McElwaine.