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Once años de datos de imágenes de Marte han permitido comprender los procesos estacionales que crean barrancos lineales en las laderas de una megaduna localizada en el cráter Russell en Marte.
En imágenes de principios de la primavera, capturadas por dos cámaras diferentes en el Mars Reconnaissance Orbiter, la doctora Cynthia Dinwiddie de SwRI (Southwest Research Institute) notó columnas de material polvoriento en el aire asociados con los barrancos de dunas lineales en la pendiente de sotavento de la duna de arena.
Estas pistas apuntan a procesos activos que involucran trozos de CO2 congelado o hielo seco, deslizándose por la duna de arena, levantando arena y polvo a lo largo del camino.
El cráter Russell, en Marte, es el hogar de la duna de arena más grande conocida en el sistema solar, proporcionando un lugar frecuentemente fotografiado para estudiar la actividad superficial moderna en el Planeta Rojo.
“Durante dos décadas, los científicos planetarios han tenido muchas ideas sobre cómo y cuándo se formaron barrancos muy largos y estrechos en las dunas de arena de Marte afectadas por las heladas”, dijo en un comunicado Dinwiddie, primera autora de un artículo que describe una nueva investigación que ha sido aceptada para su publicación en el revista Geophysical Research Letters.
“Inicialmente, los científicos pensaron que los barrancos de dunas lineales eran remanentes de una época antigua cuando el clima de Marte sostenía agua líquida en su superficie. Luego, la repetición de imágenes mostró que estaban ocurriendo cambios ahora, cuando Marte es frío y árido. Desde entonces se han propuesto varias hipótesis, generalmente involucrando hielo de CO2 o hielo de agua”, comentó.
Otros científicos encontraron imágenes que mostraban bloques de hielo de CO2 brillantes en reposo en barrancos de dunas, lo que sugiere una relación causal entre los bloques y los barrancos.
“En este documento, ofrecemos nueva evidencia convincente de que la ventilación de gas CO2 desaloja los bloques de hielo de CO2 que tallan y modifican los barrancos de dunas lineales”, dijo Dinwiddie. “Si bien hay trazas de agua condensada estacionalmente, se comporta como un espectador inocente, sin participar activamente en los procesos”, dijo el coinvestigador Tim Titus del Servicio Geológico de EE.UU.
Durante el sombrío otoño e invierno marcianos, las bajas temperaturas condensan parte de la atmósfera de CO2 en la superficie del campo de dunas, creando depósitos de hielo. Investigaciones anteriores han demostrado que en el invierno y principios de la primavera, la placa translúcida de hielo de CO2 permite que la radiación del Sol caliente la arena oscura debajo del hielo, lo que hace que parte del hielo se transforme en gas (o se sublime) y se presurice en la zona de contacto. Este gas CO2 presurizado escapa a la atmósfera a través de zonas débiles en el hielo, expulsando también arena y polvo en un chorro de gas.
El material expulsado vuelve a la superficie y forma manchas oscuras alrededor del respiradero. Esta investigación propone que a medida que avanza la temporada, los venteos repetidos rompen la placa de hielo en bloques discretos en pendientes pronunciadas cerca de la cresta de la duna. La ventilación de gas eventualmente desaloja los bloques y los envía deslizándose cuesta abajo, profundizando y modificando los barrancos existentes o tallando otros nuevos.
Las plumas en el aire consisten en polvo fino perturbado por el bloque deslizante, mientras que el polvo grueso se vuelve a depositar cerca de los barrancos, creando una franja estacional relativamente brillante alrededor de los barrancos activos. Los bloques de hielo que liberan gases limpian temporalmente el polvo de la arena oscura del barranco, lo que produce variaciones reveladoras de brillo (albedo) en los barrancos y sus alrededores.
“Observamos este patrón de franjas brillantes alrededor de barrancos activos durante un corto período de tiempo, digamos, el equivalente a las últimas tres semanas de octubre, que es de principios a mediados de la primavera en el hemisferio sur de la Tierra”, dijo Dinwiddie. “Poco después de estas ‘vacaciones de primavera’, la atmósfera polvorienta de Marte cubre el área con una fachada más homogénea, perturbada sólo por las nubes de polvo a finales de la primavera y el verano”.
SwRI dirigió este programa, con modelado térmico de hielo y polvo proporcionado por Titus y el Servicio Geológico de EE.UU. Una subvención del Programa de Análisis de Datos de Marte de la NASA financió este estudio piloto de 12 meses de los procesos estacionales de dunas en el cráter Russell. Dinwiddie y Titus han propuesto extender esta investigación a otros cráteres en el hemisferio sur de Marte, donde los cráteres proporcionan trampas bajas para que la arena se acumule y forme campos de dunas afectados por las heladas.
En 2016 la NASA recopiló imágenes del Planeta Rojo recogidas por el Mars Reconnaissance Orbiter durante más de una década. Especifican que los colores no son los correctos dado que se recopiló cada captura incluyendo información infrarroja.
