Marte actual es un desierto helado, más frío y árido que la Antártida, y los científicos están bastante seguros de que ha sido así durante al menos los últimos 3 mil millones de años. Eso hace que una vasta red de valles excavados por el agua en los flancos de un cráter de impacto llamado Lyot, que se formó hace entre 1.500 y 3.000 millones de años, es una especie de misterio marciano. No está claro de dónde vino el agua.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Brown ha ofrecido lo que ven como la explicación más plausible de cómo se formaron las redes del valle de Lyot. Concluyen que en el momento del impacto de Lyot, la región probablemente estaba cubierta por una gruesa capa de hielo. El impacto gigante que formó el cráter de 225 kilómetros arrojó toneladas de roca ardiente sobre esa capa de hielo, derritiendo lo suficiente para tallar los valles poco profundos.

"Según la probable ubicación de los depósitos de hielo durante este período de la historia de Marte, y la cantidad de agua de deshielo que podría haber sido producida por la eyección de Lyot que aterrizó en una capa de hielo, creemos que este es el escenario más plausible para la formación de estos valles ", dijo David Weiss, un doctorado reciente. graduado de Brown y autor principal del estudio.

Weiss fue coautor del estudio, que se publica en Cartas de investigación geofísica , con el asesor y profesor de ciencias planetarias de Brown, Jim Head, junto con sus compañeros estudiantes de posgrado Ashley Palumbo y James Cassanelli.

Hay mucha evidencia de que el agua alguna vez fluyó sobre la superficie marciana. Se han encontrado redes de valles tallados por agua similares a las de Lyot en varios lugares. También hay evidencia de sistemas lacustres antiguos, como los del cráter Gale, donde el rover Curiosity de la NASA está explorando actualmente, y en el cráter Jezero, donde puede aterrizar el próximo rover.

La mayoría de estas características superficiales relacionadas con el agua, sin embargo, se remontan a muy temprano en la historia de Marte, las épocas conocidas como Noé y Hespérica, que terminó hace unos 4 mil millones y 3 mil millones de años, respectivamente. Desde hace unos 3.000 millones de años hasta el presente, Marte ha estado en un período completamente seco llamado Amazonas.

Por tanto, las redes de valles de Lyot son un raro ejemplo de actividad de aguas superficiales más reciente. Los científicos han fechado el cráter en sí en el Amazonas, y las redes de valles parecen haberse formado aproximadamente al mismo tiempo o poco después del impacto. Entonces la pregunta es:¿De dónde vino toda esa agua durante la árida Amazonía?

Los científicos han propuesto una serie de posibles explicaciones, y los investigadores de Brown se propusieron investigar varios de los principales.

Una de esas posibles explicaciones, por ejemplo, es que podría haber habido una gran reserva de agua subterránea cuando ocurrió el impacto de Lyot. Esa agua liberado por el impacto, podría haber fluido a la superficie a lo largo de la periferia del cráter y tallado los valles. Pero basado en evidencia geológica, los investigadores dicen, ese escenario es poco probable

"Si se formaran por descargas de aguas subterráneas profundas, que el agua también habría entrado en el cráter mismo, ", Dijo Weiss." No vemos ninguna evidencia de que hubiera agua presente dentro del cráter ".

Los investigadores también analizaron la posibilidad de efectos atmosféricos transitorios tras el impacto de Lyot. Una colisión de este tamaño habría vaporizado toneladas de roca, enviando una columna de vapor al aire. Mientras esa columna caliente interactuaba con la atmósfera fría, podría haber producido precipitaciones que, según algunos científicos, podrían haber excavado los valles.

Pero eso, también, parece poco probable, concluyeron los investigadores. Cualquier lluvia relacionada con la pluma habría caído después de que la eyección del impacto rocoso se hubiera depositado fuera del cráter. Entonces, si el agua de lluvia tallada en los valles, uno esperaría ver valles atravesando la capa de eyección. Pero casi no hay valles directamente sobre la eyección de Lyot. Bastante, Palumbo dijo, "La gran mayoría de los valles parecen emerger de debajo de la eyección en su periferia exterior, lo que arroja serias dudas sobre el escenario del agua de lluvia ".

Eso dejó a los investigadores con la idea de que el agua de deshielo, producido cuando las eyecciones calientes interactuaron con una superficie helada, talló los valles de Lyot.

Según los modelos de la historia climática de Marte, el hielo ahora atrapado principalmente en los polos del planeta a menudo migraba a las regiones de latitudes medias donde se encuentra Lyot. Y hay evidencia que sugiere que efectivamente había una capa de hielo en la región en el momento del impacto.

Parte de esa evidencia proviene de la escasez de cráteres secundarios en Lyot. Los cráteres secundarios se forman cuando grandes trozos de roca explotados en el aire durante un gran impacto caen a la superficie. dejando un puñado de pequeños cráteres que rodean el cráter principal. En Lyot, hay muchos menos cráteres secundarios de los que cabría esperar, dicen los investigadores. La razón de eso ellos sugieren, es que en lugar de aterrizar directamente en la superficie, eyecta de Lyot aterrizó en una gruesa capa de hielo, lo que le impidió perforar la superficie debajo del hielo. Basado en el terreno en el lado norte de Lyot, el equipo estima que la capa de hielo podría haber tenido entre 20 y 300 metros de espesor.

El impacto de Lyot habría escupido toneladas de roca sobre esa capa de hielo, algunos de los cuales se habrían calentado a 250 grados Fahrenheit o más. Usando un modelo térmico de ese proceso, los investigadores estiman que la interacción entre esas rocas calientes y una capa de hielo de la superficie habría producido miles de kilómetros cúbicos de agua de deshielo, lo suficientemente fácil como para tallar el valle visto en Lyot.

"Lo que esto muestra es una forma de obtener grandes cantidades de agua líquida en Marte sin la necesidad de calentar la atmósfera y cualquier agua subterránea líquida, ", Dijo Cassanelli." Así que creemos que esta es una buena explicación de cómo se forman estos canales en la Amazonía ".

Y es posible La cabeza dice, que este mismo mecanismo pudo haber sido importante antes de la Amazonia. Algunos científicos piensan que incluso en las primeras épocas de Noé y Hesperio, Marte todavía estaba bastante frío y helado. Si ese fuera el caso, entonces este mecanismo de agua de deshielo también podría haber sido responsable de al menos algunas de las redes de valles más antiguas de Marte.

"Sin duda, es una posibilidad que vale la pena investigar, "Dijo Head.