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H2020

ACTIVE_MARS — Resultado resumido

Project ID: 657452
Financiado con arreglo a: H2020-EU.1.3.2.
País: Reino Unido
Dominio: Espacio, Investigación fundamental

La superficie de Marte no es estática

Marte es un planeta que está siendo remodelado constantemente por las fuerzas de la naturaleza, que incluyen dunas de arena móviles y remolinos de polvo gigantes. Una nueva investigación trata de explicar el misterio que envuelve a los procesos geomorfológicos en ausencia de cantidades significativas de agua y, además, presenta nuevos hallazgos que tienen repercusiones para conocer las condiciones climáticas y meteorológicas del planeta rojo.
La superficie de Marte no es estática
Las imágenes de alta resolución recientemente publicadas ponen en entredicho las asunciones mantenidas hasta hace poco de que Marte es un planeta geológicamente inerte, demostrando en cambio que su superficie está plagada de actividad. Nuevos estudios llevados a cabo por el proyecto ACTIVE_MARS proporcionan nuevos e importantes descubrimientos con respecto a la manera en la que el agua fluye sobre superficies arenosas y la contribución de los remolinos de polvo a los aerosoles minerales presentes en la atmósfera del planeta.

El agua que fluye sobre la superficie de Marte podría estar hirviendo

Los científicos planetarios ya saben que la superficie de Marte presenta características acordes con procesos de «remoción en masa», tales como dunas móviles, barrancos y líneas de pendiente periódicas. Sin embargo, aún se desconoce la cantidad de agua que es necesaria para crear estos rasgos topográficos.

Experimentos realizados en una cámara especial capaz de simular las condiciones atmosféricas de Marte proporcionan pistas acerca de cómo su superficie podría favorecer el transporte de agua no líquida. Estos implicaron reducir la presión atmosférica dentro de la cámara hasta alcanzar la presión atmosférica normal de Marte, aproximadamente 7 mbar, al tiempo que se regulaban las temperaturas de la superficie entre 5 °C y 24 °C.

La presión atmosférica en Marte es muy baja en comparación con la de la Tierra, lo que favorece que el agua hierva a temperaturas mucho más bajas. «Cuando la temperatura de la superficie es superior a 0 °C, el agua empieza a hervir y, a medida que la temperatura aumenta hasta los 24 °C, el agua comienza a levitar sobre la superficie. Este proceso de ebullición y levitación del agua puede desplazar una gran cantidad de granos de arena y otros sedimentos cuando el agua fluye por una pendiente», explicar el doctor Jan Raack, becario de investigación Marie Skłodowska-Curie en la Open University y autor principal del estudio.

El investigador compara este fenómeno con el denominado «efecto Leidenfrost», que se observa fácilmente cuando las gotas de agua entran en contacto con una superficie significativamente más caliente que el punto de ebullición del líquido. Entonces, las gotas de agua flotan sobre una capa de vapor «aislante» que emana de las gotas, lo que impide que el agua hierva rápidamente. Este mecanismo de levitación también podría tener lugar en Marte. «Esta es la primera vez que asumimos que los gránulos de sedimentos pueden estar flotando sobre las superficies arenosas de Marte», señala el doctor Raack.

Los resultados numéricos revelaron que la fuerza de levitación en Marte es aproximadamente siete veces más potente y con una duración que puede ser cincuenta veces superior a la de la Tierra. Esto significa que se puede transportar una mayor cantidad de sedimentos a una mayor distancia. Es más, los experimentos demostraron que el efecto de levitación puede transportar grandes cantidades de sedimentos con una cantidad de agua diez veces menor de lo que se pensaba con anterioridad. Asimismo, la cantidad de sedimentos arrastrados por una pendiente con este efecto era aproximadamente nueve veces mayor.

Los «demonios» de Marte

Los remolinos de polvo, conocidos en inglés como «dust devils» (demonios de polvo), son torbellinos verticales a pequeña escala que se forman normalmente en zonas desérticas y son visibles debido al polvo y los sedimentos que recogen del suelo. «En Marte, los remolinos de polvo son muy comunes y se cree que son responsables de una gran parte del polvo que se encuentra suspendido en la atmósfera del planeta», señala el doctor Raack.

Durante una campaña de campo en una región desértica de Marruecos, el doctor Raack y sus colaboradores recogieron muestras de granos de arena levantados por dos remolinos de polvo a alturas inferiores a cuatro metros. Dado que los remolinos de polvo en la Tierra actúan de manera similar a los de Marte, el equipo trató de averiguar más sobre su estructura interna, el tipo de partículas que serán suspendidas y la cantidad de partículas que permanecerá durante más tiempo en la atmósfera.

«Casi todos los granos de arena fueron suspendidos en el primer metro, lo que confirmó la existencia de una “sand-skirt”, la parte inferior del remolino de polvo, que contenía una alta concentración de granos de arena más grandes», comenta el doctor Raack. El equipo también descubrió que entre el 60 % y el 70 % de todas las partículas finas de polvo (con un tamaño inferior a 31 µm) parecen permanecer en suspensión. «Esto puede afectar a las características climáticas, meteorológicas y bioquímicas de Marte y la Tierra, así como a la salud de los seres humanos en nuestro planeta», añade el doctor Raack.

La remoción en masa y los remolinos de polvo son indicadores fehacientes de la naturaleza dinámica del planeta rojo. ACTIVE_MARS acometió un trabajo pionero con el análisis de la actividad geológica de este planeta, lo que proporcionó explicaciones plausibles a preguntas clásicas.

Palabras clave

ACTIVE_MARS, Marte, agua, superficie, remolino de polvo, planeta rojo, ebullición, levitación, remoción en masa
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