Durante años, los científicos han entendido que en las regiones polares de Marte, el dióxido de carbono congelado (también conocido como hielo seco) cubre gran parte de la superficie durante el invierno. Durante la primavera, este hielo se sublima en algunos lugares, haciendo que el hielo se agriete y que salgan chorros de CO². Esto conduce a la formación de abanicos oscuros y características conocidas como "arañas", las cuales son exclusivas de la región del polo sur de Marte.
Durante la última década, los investigadores no han podido ver que estas características cambien de año en año, donde los deshielos repetidos han llevado a su crecimiento. Sin embargo, utilizando datos de la cámara HiRISE del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO), un equipo de investigación de la Universidad de Colorado, Boulder y el Instituto de Ciencia Planetaria en Arizona han logrado ver por primera vez el crecimiento acumulativo de una araña. de una primavera a la siguiente.
Las arañas se llaman así por su apariencia, donde múltiples canales convergen en un pozo central. Los ventiladores oscuros, por otro lado, son parches de bajo albedo que son más oscuros que la capa de hielo circundante. Durante algún tiempo, los astrónomos han observado estas características en la región polar del sur de Marte, y se adelantaron múltiples teorías sobre su origen.
En 2007, Hugh Kieffer, del Instituto de Ciencias Espaciales en Boulder, Colorado, teorizó que los fanáticos oscuros y las arañas estaban vinculados, y que ambas características eran el resultado del deshielo primaveral. En resumen, durante la temporada de primavera de Marte, cuando la región polar sur está expuesta a más luz solar, los rayos del Sol penetran las capas de hielo y calientan el suelo debajo.
Esto hace que se formen flujos de gas debajo del hielo que acumulan presión, lo que eventualmente hace que el hielo se agriete y active géiseres. Estos géiseres depositan polvo mineral y arena en la superficie a favor del viento desde la erupción, mientras que las grietas en el hielo crecen y se vuelven visibles desde la órbita. Si bien esta explicación ha sido ampliamente aceptada, los científicos no han podido observar este proceso en acción.
Mediante el uso de datos del Experimento de Ciencia de Imágenes de Alta Resolución (HiRISE) del MRO, el equipo de investigación pudo detectar canales pequeños en la región sur que persistieron y crecieron durante un período de tres años. Además de parecerse mucho al terreno de las arañas, estaba cerca de sitios oscuros de abanicos. A partir de esto, determinaron que estaban presenciando una araña que estaba en proceso de formación.
Como la Dra. Ganna Portyankina, investigadora del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, Boulder, y la autora principal del trabajo de investigación del equipo, explicó a Space Magazine por correo electrónico:
“Hemos observado diferentes cambios en la superficie causados por chorros de CO2 antes. Sin embargo, todos fueron cambios estacionales en el albedo de la superficie, como abanicos oscuros, o fueron de corta duración y desaparecieron al año siguiente, como surcos. Esta vez, los canales se han mantenido durante varios años y desarrollan una extensión de tipo dendrítico, tal como esperamos que se desarrollen las arañas grandes ”.
Surcos que eran similares al terreno de las arañas han sido vistos en el polo norte de Marte en el pasado, lo que coincidió con una primavera marciana. En estas ocasiones, los científicos que utilizan datos del instrumento HiRISE informaron haber visto pequeños surcos en las dunas de arena, donde las erupciones habían depositado abanicos oscuros. Sin embargo, en lo que es típico de los surcos del norte, estos fueron eventos anuales no persistentes, que desaparecieron cuando los vientos de verano depositaron arena en ellos.
En contraste, los canales que la Dra. Portyankina y su equipo observaron en la región polar del sur fueron persistentes durante un período de tres años. Durante este tiempo, estas características extendieron y desarrollaron nuevos "afluentes", formando un patrón dendrítico que se parecía a una araña marciana. A partir de esto, concluyeron que los surcos del norte previamente observados tienen la misma causa, es decir, la sublimación que causa la desgasificación.
Sin embargo, también concluyeron que los surcos del norte no se desarrollan con el tiempo debido a la alta movilidad del material de dunas en la región polar del norte. Parece que la diferencia se reduce a la presencia de material de arena erosiva en el norte y el sur, que crea (o inicia) el proceso erosivo que conduce a la formación de canales similares a las arañas, que ambos patean el proceso pero pueden también borrarlo.
"Muchos lugares en las regiones del polo sur con abanicos oscuros estacionales no muestran depósitos de arena visibles", dijo el Dr. Portyankina. "Los ventiladores oscuros en esos lugares pueden ser solo una mezcla de regolito y polvo, o incluso solo polvo, ya que en realidad está en todas partes en Marte ... [T] las ubicaciones de mangueras que tienen arena experimentarán una mayor erosión simplemente porque hay material granular en el flujo de gas Básicamente, es un viejo y simple arenado. Esto significa que debe ser más fácil y rápido tallar arañas en esos lugares ".
En otras palabras, donde existe arena debajo de la capa de hielo, es probable que el suelo debajo sea más rocoso (es decir, más duro)> La formación del terreno de araña puede requerir que el suelo debajo del hielo sea lo suficientemente blando como para ser tallado, pero no así suelta que rellenará los canales durante un solo ciclo estacional. En resumen, la formación del terreno de araña parece depender de la diferencia en la composición de la superficie entre los polos.
Además, a partir de los muchos años de datos de HiRISE que se han acumulado, la Dra. Portyankina y su equipo también pudieron medir la tasa actual de erosión en la región del polo sur de Marte. En última instancia, estimaron que los surcos más pequeños con forma de araña requerirían mil años marcianos (unos 1.900 años terrestres) para convertirse en una araña a gran escala.
Este estudio es ciertamente significativo, ya que comprender cómo los cambios estacionales y la erosión actual conducen a la creación de nuevas características topográficas es importante cuando se trata de comprender los procesos que dan forma a las regiones polares de Marte. A medida que nos acercamos más y más al día en que las misiones tripuladas e incluso los asentamientos se vuelven realidad, saber cómo estos procesos dan forma al planeta será fundamental para hacer las cosas en Marte.
