Las ondas en la arena de Marte dan pistas sobre la historia de su atmósfera

Algunas de las ondas de arena esculpidas por el viento en Marte son de un tipo que no se ve en la Tierra, y su relación con la fina atmósfera de Marte actual ofrece nuevas pistas sobre la historia de ésta.

La determinación de que estas ondas de tamaño medio son de un tipo distinto es el resultado de las observaciones del vehículo Curiosity Mars, de la NASA. Hace seis meses, hizo el primer estudio en primer plano de dunas de arena activas en un lugar distinto de la Tierra, en las Dunas Bagnold, en el Monte Sharp, en el flanco noroeste de MArte.

"Tanto la Tierra como Marte tienen grandes dunas de arena -mayores que un campo de fútbol- y ondas de arena pequeñas -de menos de 30 centímetros-, pero en Marte hay algo en medio de ambas que no tenemos en la Tierra", dice Mathieu Lapôtre, estudiante de posgrado en Caltech (Pasadena, California, EE.UU.), y colaborador del equipo científico de la misión Curiosity. Es autor principal de un informe acerca de estas ondas de tamaño medio que aparece en Science. Las ondas pequeñas se denominan ondas de impacto, porque se forman al chocar granos de arena entre sí.

Las imágenes de las dunas de arena de Marte tomadas desde la órbita han mostrado, desde hace años, ondulaciones de unos 3 metros de longitud en las superficies de las dunas. Hasta que Curiosity estudió las Dunas Bagnold, la interpretación era que las ondas de impacto en Marte podrían ser varias veces más grandes que las ondas de impacto de la Tierra.

"A medida que Curiosity se acercaba a las Dunas Bagnold, empezamos a ver que las cresta de las ondas de tamaño de metros son sinuosas", dice Lapôtre en la nota de prensa de la NASA. "No son como las ondas de impacto, pero sí iguales a las ondas de arena que se forman bajo el agua en movimiento, en la Tierra. Y vimos que por encima de había ondulaciones del mismo tamaño y forma que las ondas de impacto de la Tierra."

Además de las crestas sinuosas, otra similitud entre las ondulaciones de tamaño medio de Marte y las ondulaciones bajo el agua de la Tierra es que, en ambos casos, una cara de cada ondulación es más pronunciada que la cara del otro lado y tiene flujos de arena, como en una duna.

Densidad

Los investigadores concluyen que las ondas de escala métrica de la arena de Marte las ha formado el viento, arrastrando partículas de la manera que el agua arrastra las partículas de arena en la Tierra: un mecanismo diferente a cómo se forman las dunas o las ondas de impacto. Lapôtre y los co-autores las llaman "ondas de arrastre por el viento".

"El tamaño de estas ondas se relaciona con la densidad del fluido que mueve los granos, y ese fluido es la atmósfera de Marte", dice. "Creemos que Marte tuvo una atmósfera más densa en el pasado que podría haber formado ondas de arrastre por el viento más pequeñas, o incluso que impidió su formación completamente. Por lo tanto, el tamaño de las ondulaciones de arrastre por el viento conservadas, puede ser un registro del adelgazamiento de la atmósfera ".

Los investigadores comprobaron las texturas de las ondulaciones conservadas en piedra arenisca de más de 3 mil millones de años de edad en los sitios investigados por Curiosity y por el rover Opportunity, también de la NASA. Encontraron ondas de arrastre por el viento del mismo tamaño que las modernas, de dunas activas. Eso encaja con otras evidencias de que Marte perdió la mayor parte de su atmósfera original al inicio de la historia del planeta.

Otros resultados de Curiosity en las Dunas Bagnold apuntan a similitudes entre cómo se comportan las dunas en Marte y la Tierra. "Durante nuestra visita a las activas Dunas Bagnold, casi se puede olvidar que uno se encuentra en Marte, dada la similitud entre cómo se comporta la arena a pesar de la diferente gravedad y atmósfera. Sin embargo, estas ondas de tamaño medio son un recordatorio de que pueden sorprendernos las diferencias", dice el científico de Curiosity Ashwin Vasavada, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena (California).

Referencia bibliográfica:

M. G. A. Lapotre, R. C. Ewing, M. P. Lamb, W. W. Fischer, J. P. Grotzinger, D. M. Rubin, K. W. Lewis, M. J. Ballard, M. Day, S. Gupta, S. G. Banham, N. T. Bridges, D. J. Des Marais, A. A. Fraeman, J. A. Grant, K. E. Herkenhoff, D. W. Ming, M. A. Mischna, M. S. Rice, D. A. Sumner, A. R. Vasavada, R. A. Yingst: Large wind ripples on Mars: A record of atmospheric evolution. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aaf3206.