En un estudio reciente publicado en Nature Communications, un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Stanford utilizó inteligencia artificial (IA) para examinar la formación de ondas de arena y dunas de arena de dos tamaños distintos en Marte. Estas formaciones podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la historia atmosférica de Marte mediante el examen de las formas fosilizadas de estas estructuras eólicas (impulsadas por el viento) mediante análisis estadísticos.
La arena arrastrada por el viento es común tanto en la Tierra como en Marte, con la clara diferencia de que Marte tiene mucha menos presión atmosférica que la Tierra, del orden de 6,518 milibares (0,095 psi) en comparación con los 1013,5 milibares (14,7 psi) de la Tierra, lo que es el 0,6%. Dos formaciones comúnmente observadas de arena arrastrada por el viento son pequeñas crestas conocidas como “ondulaciones de impacto” que resultan de los granos de arena que impactan en los montículos de arena, y la segunda forma son dunas de arena mucho más grandes que pueden extenderse varios kilómetros (o millas).
La razón por la cual la historia atmosférica de Marte podría examinarse más a fondo a partir de este estudio podría deberse a una relación matemática exacta y consistente entre la falta de presión atmosférica en Marte y el tamaño de las dunas de arena arrastradas por el viento y las ondas de arena en el Planeta Rojo, lo que se ha observado que ocurre en todos los tamaños, excepto en las más pequeñas.
“Esto es particularmente importante porque se cree que Marte solía tener una atmósfera más espesa en el pasado, lo que quizás mantenía condiciones superficiales similares a las de la Tierra”, dijo el Dr. Mathieu Lapôtre, profesor asistente de ciencias geológicas en la Escuela de Sostenibilidad Stanford Doerr. y coautor del estudio, dijo en un comunicado. “Sin embargo, perdió la mayor parte, y realmente no sabemos cuándo, cuan rápido y por qué”.
Este estudio se produjo después de que los científicos se desconcertaron con las imágenes del rover Curiosity Mars de la NASA en 2015 que observaron patrones similares de viento en la superficie de Marte. Estos incluyen dunas de arena gigantes junto con formaciones más pequeñas como las ondas de impacto que se ven en la Tierra, pero también formaciones aproximadamente 10 veces más grandes que estas ondas, pero de menor tamaño en comparación con las dunas de arena. Esencialmente, Curiosity observó un tipo de formación de arena de tamaño mediano nunca antes vista.
Una hipótesis propuesta para estas formaciones de arena de tamaño mediano podría ser el crecimiento continuo de las ondas de impacto debido a la baja presión atmosférica marciana. El Dr. Lapôtre y otros científicos sugirieron previamente que estas formaciones podrían ser el resultado de lo que se conoce como inestabilidad hidrodinámica (movimiento de fluidos), que puede usarse tanto para movimientos de líquidos como de aire.
Para el estudio, los investigadores utilizaron IA y más de 130.000 imágenes de alta resolución de Marte para realizar un análisis cuantitativo en un millón de dunas barchan, también conocidas como dunas crecientes, en Marte para examinar cómo varían sus tamaños y formas a lo largo de la superficie marciana. Las dunas de Barchan son comunes tanto en la Tierra como en Marte y han sido fotografiadas extensamente en el Planeta Rojo por la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.
Sus hallazgos indican que estas formaciones de arena de tamaño mediano no son ondas de impacto, sino que son como dunas de arena en miniatura cuyo crecimiento cesa en cierto punto debido al cambio previsto en el flujo de aire fluido en la baja presión atmosférica cerca de la superficie marciana. .
“Las ondas de impacto se forman en Marte exactamente como lo hacen en la Tierra, y tienen más o menos el mismo tamaño”, dijo el Dr. Lior Rubanenko, autor principal del estudio mientras realizaba la investigación como becario postdoctoral en ciencias geológicas en Stanford. “Esto tiene sentido, ya que el mecanismo que forma las ondas de impacto tiene menos que ver con las propiedades de la atmósfera y más con la mecánica del transporte de arena”.
“Ahora que sabemos cómo varía el tamaño de estas ondas con la densidad atmosférica y por qué, podemos usar el tamaño de las ondas fosilizadas en rocas muy antiguas para reconstruir la historia de la atmósfera de Marte”, dijo el Dr. Lapôtre.
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Laurence Tognetti, Universe Today
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