domingo, 7 de septiembre de 2014

Los barrancos de Marte: ¿formados por el flujo de agua o de CO2?

Autor: Alberto González Fairén

Los orbitadores que investigan la superficie de Marte han observado cambios geomorfológicos a pequeña escala, que podrían atribuirse al flujo de agua líquida.

En el año 2000, imágenes captadas por la sonda Mars Global Surveyor mostraron la presencia de estructuras en forma de barrancos de escala kilométrica, y que consisten en una cabecera que alimenta un canal, y que a su vez termina en un abanico deposicional (Figura 1). Se localizan en latitudes medias y altas, sobre todo en el hemisferio sur (las tierras altas de Marte). Su orientación es compleja. En el hemisferio sur, los que se encuentran a bajas latitudes están orientados hacia el polo sur, mientras que a latitudes superiores su orientación parece más aleatoria. En el hemisferio norte, por el contrario, tienden a orientarse hacia el ecuador. Son muy recientes, según se puede inferir de su excelente estado de conservación y del hecho de que carecen de dunas o cráteres de impacto superpuestos. Los barrancos del hemisferio norte están más degradados que los del sur, y en general los de las zonas polares se encuentran mejor preservados.

Figura 1: Barrancos en Marte. El primero por la izquierda
mide 150 metros de ancho
(© Parsons and Nimmo, 2010)

Estas estructuras fueron descritas inicialmente como prueba del flujo de agua líquida sobre la superficie de Marte en tiempos recientes, así como de la existencia de acuíferos a escasa profundidad. Sin embargo, la presencia y estabilidad del agua líquida sobre la superficie de Marte es un problema aún sin resolver. Algunos investigadores apuntaron la posibilidad de que cambios en la oblicuidad de la órbita de Marte en tiempos recientes hubieran proporcionado las condiciones necesarias para la fusión de hielo de agua subsuperficial y la excavación de los barrancos. En 2006 se observaron incluso cambios en algunos de los barrancos al comparar fotografías de los mismos lugares tomadas en 1999 y 2006 (Figura 2).

Figura 2: Formación reciente de un depósito
en Centauri Montes
(© MSSS/NASA)

El equipo de Colin Dundas, del Servicio Geológico de Estados Unidos, demostró en 2012 que los cambios observados en los barrancos están asociados de forma estacional con los ciclos de deshielo del CO2 congelado: analizando imágenes de alta resolución proporcionadas por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter, descubrieron que la morfología de los barrancos cambia siempre como resultado del flujo de líquidos durante los inviernos. La fusión estacional del hielo de CO2 parece ser la única explicación posible a este fenómeno, ya que las bajísimas temperaturas de los inviernos marcianos imposibilitan el flujo de agua líquida, y el hielo de CO2 es muy común en la superficie de Marte. Este año han publicado un estudio aún más completo: después de examinar 356 barrancos en Marte, han conseguido registrar actividad posterior a 2006 en 38 de ellos. 

Sin embargo, en algunas laderas marcianas, se forman marcas lineales oscuras cuando la temperatura aumenta (Figura 3). El grupo de Lujendra Ojha, de Georgia Tech, localizó a principios de este año 13 regiones marcianas donde se forman estas líneas. Aunque no han encontrado evidencia de que las líneas oscuras estén relacionadas con la presencia de agua o de sales, sí han demostrado que aparecen preferentemente en zonas ricas en minerales con un alto contenido en hierro. La presencia de óxidos de hierro en estos minerales sugiere su interacción con agua líquida, posiblemente mezclada con sales. Por lo tanto, podrían existir flujos de agua líquida sobre la superficie de Marte hoy en día, que tal vez estarían jugando también un papel en la formación de los barrancos.

Figura 3: Líneas oscuras en Arabia Terra.
(© NASA)

Además, el equipo de Stephen Grasby, del Servicio Geológico de Canadá, publicó en septiembre de este año los resultados de sus investigaciones en algunos barrancos similares a los marcianos localizados en el Ártico (Figura 4). En el manantial situado más al norte de todos los conocidos en la Tierra, el agua fluye por la superficie en cantidades de hasta 520 litros por segundo y a una temperatura de hasta 9ºC, en un entorno definido por temperaturas medias anuales de -20ºC y precipitaciones de sólo 75 mm por año. Además, la región está dominada por una capa densa de permafrost de más de 400 metros. En este entorno análogo a Marte, el agua líquida puede fluir sobre la superficie y excavar barrancos gracias a un potente sistema de circulación subterránea de agua, que conecta la criosfera con la subsuperficie sin necesidad de invocar anomalías térmicas. ¿Podría estar sucediendo algo similar en Marte hoy en día?

Figura 4: Comparación de barrancos en la Tierra (izquierda)
y Marte
(© Grasby et al., 2014/NASA/JPL-Caltech/MSSS)

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