La superficie de Marte, con sus corrientes de dunas, barrancos y movimientos de pendientes, es el resultado del transporte de sedimentos hacia abajo tanto en el pasado reciente como en la actualidad. Pero esta "pérdida masiva", típicamente causado por flujos de agua, por ejemplo, cómo se forman los barrancos en la Tierra - ha demostrado ser un misterio para los científicos planetarios. Esto se debe a que se supone que se necesitan grandes cantidades de agua para formar estas características.

El problema es, hay una falta de agua suficiente en Marte ahora y en el pasado reciente del planeta. En un nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Simulamos las condiciones atmosféricas en Marte para descubrir cómo estas características podrían haberse producido sin un gran flujo de agua.

Por ejemplo, Los científicos han hecho suposiciones sobre el presupuesto de agua necesario para formar las llamadas "líneas de pendiente recurrentes", rayas oscuras en la superficie que aparecen anualmente (687 días) durante las temperaturas máximas y que se disuelven en los meses más fríos en la superficie marciana. Pero el agua necesaria para crear estas características sería demasiado alta para provenir del clima marciano cada año.

En nuestros experimentos, sin embargo, identificamos que es posible transportar sedimentos por una pendiente sin necesidad de tanta agua. Hicimos esto usando la cámara de simulación de Marte, equipo especializado que es capaz de simular las condiciones atmosféricas en Marte.

Conjunto único de condiciones

Para explicar cómo puede ocurrir la emaciación masiva sin mucha agua, Es importante saber que la atmósfera actual de Marte es muy delgada:la presión media es de alrededor de 7 MB (milibares) (en comparación con 1, 000mb en la Tierra). En tiempos relativamente recientes (alrededor de 20 millones de años) la presión también ha sido baja. Estas bajas presiones significan que el agua líquida hierve a bajas temperaturas de los sedimentos de alrededor de 5 ° C. Significa que el agua líquida efectivamente "levitará" en la superficie de Marte (cuando las temperaturas estén por encima de cero). Esta agua "levitando" y hirviendo puede arrastrar una gran cantidad de arena y otros sedimentos cuando fluye por una pendiente. Este proceso requeriría mucha menos agua de la que se necesitaría de otro modo.

Con esta información de fondo, queríamos probar cómo se comportan los flujos de agua líquida a bajas presiones y con superficies relativamente cálidas (entre 5 ° C y 24 ° C, que es cálido para las superficies de Marte, pero no imposible). Las preguntas que planteamos en nuestro experimento fueron:¿cómo afecta la ebullición a los mecanismos de transporte? ¿Se transportarán más o menos sedimentos por efecto de ebullición? ¿Y podemos ver que se están produciendo nuevos mecanismos de transporte?

Trabajos anteriores han investigado el transporte de sedimentos por agua líquida o hielo derretido en condiciones marcianas. pero en sus experimentos no se observó el fenómeno de la levitación o la suspensión de una mezcla de agua y sedimentos sobre sedimentos calientes. Este fenómeno es comparable con el llamado "efecto Leidenfrost", se ve fácilmente cuando pone unas gotas de agua en una placa de cocción caliente. El agua se sublima inmediatamente y la gota flota sobre un colchón de gas que emana de la gota. Este mecanismo también podría ocurrir en Marte, pero como se describió antes con temperaturas mucho más bajas ligeramente por encima del punto de congelación.

Nuestros experimentos muestran que este fenómeno puede mover grandes cantidades de sedimento por una pendiente sin necesidad de mucha agua:alrededor de nueve veces más sedimento se movió por una pendiente con el efecto de levitación que sin el efecto. Nuestro modelo también mostró que la menor gravedad en Marte tendría un efecto positivo en la levitación:con menor gravedad esperaríamos una mayor tasa de la cantidad de sedimento transportado en distancias más largas.

Esto significa, en particular para Marte, que es posible explicar los movimientos de masa ya observados en su superficie con la participación de menos agua de lo que se había predicho anteriormente y que la cantidad de agua necesaria para algunos procesos de transporte podría haberse sobreestimado previamente.

La advertencia

Las temperaturas "cálidas" de los sedimentos que elegimos para nuestros experimentos son posibles en Marte. Entonces, el efecto de la levitación solo podría ocurrir cuando las temperaturas de los sedimentos son relativamente altas (la temperatura media anual es de aproximadamente -55 ° C, pero las temperaturas de la superficie pueden subir hasta alrededor de 30 ° C durante el día en verano).

La cuestión de un posible origen del agua necesaria para la levitación no pudo resolverse durante nuestros experimentos, y también aquí hay que seguir trabajando para resolver esta incertidumbre. Sin embargo, Nuestros experimentos muestran que tal mecanismo es posible en Marte (cuando los parámetros son correctos) y debe tenerse en cuenta al pensar en las características de pérdida de masa relacionadas con el agua en Marte. Nuestros experimentos no darán la respuesta de cómo se están formando las características de desgaste masivo recientes y actuales de la superficie marciana (en particular, cárcavas y líneas de pendiente recurrentes), pero ofrecemos una nueva perspectiva.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.