13 may. 2017

¿Qué es eso que se ve en un cráter de Marte?

A partir de un estudio de imágenes de la NASA del planeta Marte de hace unos años, el geólogo de la Universidad de Brown Peter Schultz notó algo extraño o fuera de lo común en uno de los cráteres del planeta.

Se trata de un extraño conjunto de rayas brillantes que emanan de unos cráteres gran impacto en la superficie del planeta. Las rayas son impares y se extienden mucho más lejos de los cráteres que los patrones de material expulsado normalmente tras el impacto de un cuerpo de gran tamaño en una superficie planetaria o en un satélite. Además, a diferencia de las estrías que normalmente aparecen en estos impactos, las que se "ven" en estos cráteres marcianos sólo son visibles en las imágenes infrarrojas o térmicas tomadas durante la noche de Marte.

A partir del uso de la observación geológica, de los experimentos de impacto de laboratorio y de modelos de computadora, Schultz y un estudiante, Stephanie Quintana, han ofrecido una nueva explicación de cómo se formaron esas estrías. 
Ellos especulan que los vórtices de viento similares a tornados que se generan tras los impactos pueden llegar a las 500 millas por hora o más. Estos vientos desgarrarían la superficie del planeta limpiando de rocas y polvo y dejando expuesta la roca madre que hay debajo.
"Esto sería como un tornado F8 que barre a través de la superficie", dijo Schultz. "Estos vientos en Marte nunca se darían nuevamente a menos que ocurra otro impacto de similares condiciones."

Schultz dice que vio por primera vez las estrías durante uno de sus "tours de Marte." En su tiempo libre entre los proyectos, se detiene a ver imágenes al azar de la nave espacial orbital de la NASA sólo para ver si encuentra algo interesante. En este caso estaba mirando las imágenes infrarrojas tomadas durante la noche marciana por el instrumento THEMIS, que vuela a bordo del orbitador Mars Odyssey.





La captura de imágenes de infrarrojos contrasta las zonas calientes, donde hay más retención de temperatura en la superficie. Regiones más brillantes en la noche indican las superficies que retienen más temperatura del día anterior que las superficies circundantes, así como los campos de hierba se enfrían en la noche mientras que los edificios de la ciudad permanecen más cálidos por diversos motivos. La imagen infrarroja de abajo muestra las rayas brillantes que se extienden desde el cráter de Santa Fe en Marte. (NASA / JPL-Caltech / Universidad Estatal de Arizona).

"No se podrían ver estas cosas en absoluto en imágenes de longitud de onda visible, pero en la noche y en longitudes de onda infrarrojas son muy brillantes", dijo Schultz. "El brillo en el infrarrojo indica que las superficies de roca interiores, tienen mayor capacidad calorífica que las superficies cubiertas por el polvo y la suciedad. Eso nos dice que algo dejó las superficies al descubierto."

Schultz tiene una idea de lo que podría ser ese algo que dejó las marcas. Él ha estado estudiando los efectos y procesos de impacto por años a partir de experimentos. Uno de ellos utiliza una pistola de rango vertical de la NASA, un cañón de alta potencia que puede disparar proyectiles a velocidades de hasta 15.000 millas por hora.



"Habíamos estado viendo algunas cosas en los experimentos que pensamos que podrían causar estas vetas", dijo.

Cuando un asteroide u otro objeto golpea un planeta a alta velocidad, toneladas de material tanto del impactador como de la superficie son inmediatamente vaporizados. Los experimentos de Schultz mostraron que los penachos de vapor viajan hacia el exterior desde un punto de impacto, justo por encima de la superficie de impacto, a velocidades increíbles. Haciendo la escala de impactos de laboratorio para el tamaño de los de Marte, la velocidad de una pluma de vapor sería supersónica. Y así podría interactuar con la atmósfera de Marte para generar vientos fuertes.


Sin embargo, aclaran que el penacho y sus vientos asociados no causaron las rayas extrañas. Las plumas generalmente viajan justo por encima de la superficie, lo que impide el tipo de limpieza profunda que se ve en las áreas rayadas. 
Pero Schultz y Quintana mostraron que cuando la pluma toca una superficie elevada, ésta perturba el flujo y provoca potentes vórtices de tornados. Y esos vórtices, dicen los investigadores, son responsables de generar las rayas.

Schultz y Quintana mostraron que las rayas son casi siempre vistas en combinación con características de la superficie en relieve. Muy a menudo, por ejemplo, están asociadas con los cantos levantados de cráteres de impacto más pequeños que ya estaban en el lugar cuando ocurrió el impacto más grande. A medida que el penacho corrió hacia el exterior desde el impacto más grande, se encontró con el pequeño borde del cráter, dejando rayas dobles individuales en el lado a favor del viento.

"Cuando estos vórtices se encuentran con la superficie, que barren las pequeñas partículas que se asientan, exponiendo el material en bloques más grandes debajo, y eso es lo que nos da estas vetas", dijo Schultz.

Schultz dice que las estrías podrían resultar útiles en el establecimiento de las tasas de erosión y deposición de polvo en las zonas donde se encuentran las vetas.

"Sabemos que estas se formaron al mismo tiempo que estos grandes cráteres, y podemos datar la edad de los cráteres", dijo Schultz. "Así que ahora tenemos una plantilla para mirar a la erosión."

Pero con más investigación, las rayas finalmente podrían revelar mucho más que eso. A partir de un estudio preliminar del planeta, los investigadores afirman que las estrías aparecen cuando se forman cráteres  de unos 20 kilómetros de diámetro. Pero ellos no aparecen en todos estos cráteres. El hecho de que se forman en algunos lugares y en otros no, podría proporcionar información sobre la superficie de Marte en el momento del impacto.

Experimentos de los investigadores revelan que la presencia de compuestos volátiles (como una capa gruesa de hielo de agua en la superficie o bajo la superficie, por ejemplo) afecta la cantidad de vapor que se eleva hacia fuera tras un impacto. Así, de esta manera, las estrías pueden servir como indicadores de si el hielo puede haber estado presente en el momento de un impacto, lo que podría dar una idea del clima pasado en Marte. Igualmente es posible que las estrías estén relacionadas con la composición del impactador, tales como objetos de alta volatilidad como cometas.

"The next step is to really dig into the conditions that cause the streaks". Dijo Schultz y concluye: "Todavía estas estrías pueden tener mucho que decirnos, así que estad atentos."

Traducido por
Pf. Mariano Miguel Lanzi de http://www.brown.edu/

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