Las líneas recurrentes marcianas, ¿son flujos de arena y no de agua?

Esta pendiente interior de un cráter marciano tiene varias de las rayas oscuras estacionales llamadas “líneas de pendiente recurrentes” o RSL, que un informe de Noviembre de 2017 interpreta como flujos granulares, en lugar de oscurecerse debido al flujo de agua. La imagen es de la cámara HiRISE en el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Créditos: NASA / JPL-Caltech / UA / USGS . Agrandar Imagen y más información.

Resumen de los hechos constatados:

  • Las rayas oscuras estacionales en Marte se han descrito como posibles signos de flujo de agua; un nuevo estudio muestra que se ajustan mejor a los procesos de flujo en seco.

  • La pendiente de más de 150 de estas características se evaluó con una cámara telescópica en un orbitador de Marte de la NASA.

  • Los hallazgos se suman a la evidencia de que estos ambientes pueden estar demasiado secos para que prosperen los microbios, a pesar de la presencia de agua en las sales hidratadas.

  • La forma en que el calentamiento estacional desencadena estas rayas sigue siendo un acertijo, y el agua puede estar involucrada.

 

Las características oscuras en Marte que anteriormente se consideraban pruebas del flujo de agua subsuperficial son interpretadas por nuevas investigaciones como flujos granulares, donde los granos de arena y polvo se deslizan cuesta abajo para formar rayas oscuras, en lugar de oscurecerse con agua filtrada.

Las RSL (Recurrent Slope Lineae: líneas recurrentes en las pendientes) siguen al Sol en las laderas del cráter en  Melas Chasm.
Secuencia de 8 imágenes que muestran las RSL que se forma primero en la ladera orientada al norte (abajo), luego cambia a la ladera orientada al sur (arriba). Este cambio ocurrió cerca de cuando la latitud subsolar se movió del norte al sur de la latitud de este cráter. En otras palabras, las RSL son más activas en las pendientes que reciben más luz solar directa. También hubo un  episodio de inactividad y desvanecimiento de las RSL en la ladera orientada al  sur, cuando el aire sobre esta región era especialmente polvoriento (Ls 235-246). El aire polvoriento hace que las  temperaturas diurnas sean más frías, lo que puede haber detenido temporalmente la actividad de las RSL. Crédito: HiRISE/Lunar & Planetary Laboratory/University of Arizona.

El continuo examen de estas todavía oscuras rayas oscuras estacionales con una potente cámara en el Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO ) de la NASA muestra que existen sólo en pendientes lo suficientemente pronunciadas como para que los granos secos desciendan de la misma forma que lo hacen en las caras de las dunas activas.

Los hallazgos publicados hoy en Nature Geoscience argumentan en contra de la presencia de suficiente agua líquida como para que la vida microbiana  prospere en estos sitios. Sin embargo, aún no se ha explicado exactamente cómo comienzan y crecen gradualmente estos numerosos flujos. Los autores del informe proponen posibilidades que incluyen la participación de pequeñas cantidades de agua, indicadas por la detección de sales hidratadas observadas en algunos de los sitios de flujo.

Estas características han provocado fascinación y controversia desde su descubrimiento en el 2011 , como posibles marcadores de agua líquida inesperada o salmuera en un planeta seco. Son vetas oscuras que se extienden gradualmente cuesta abajo en temporadas cálidas, luego se desvanecen en invierno y reaparecen al año siguiente. En la Tierra, sólo se sabe que el agua que se filtra tiene estos comportamientos, pero la forma en que se forman en el seco ambiente marciano sigue sin estar clara.

Se han identificado muchos miles de estas características marcianas, denominadas colectivamente “líneas de pendiente recurrentes” o RSL, en más de 50 áreas de pendiente rocosa, desde el ecuador hasta aproximadamente la mitad de los polos.

“Hemos pensado en las RSL como posibles flujos de agua líquida, pero las pendientes son más parecidas a lo que esperamos de la arena seca”, dijo Colin Dundas del Centro de Ciencias Astrogeológicas del Servicio Geológico de EE. UU. En Flagstaff, Arizona. “Esta nueva comprensión de las RSL es compatible con otra evidencia que muestra que Marte hoy es muy seco”.

Dundas es el autor principal del informe, que se basa en observaciones realizadas con la cámara de HiRO (High Definition Imaging Science Experiment) en MRO. Los datos incluyen modelos tridimensionales de pendiente  usando pares de imágenes para información estéreo. Dundas y los coautores examinaron 151 características de RSL en 10 sitios.

Las RSL están casi todas restringidas a pendientes de más de 27 grados. Cada flujo termina en una pendiente que coincide con el “ángulo de reposo” dinámico visto en la arena seca y desmoronada de las dunas en Marte y la Tierra. Un flujo debido al agua líquida debería extenderse fácilmente a pendientes menos pronunciadas.

“Las RSL no fluyen hacia laderas menos profundas, y las longitudes de éstas están tan estrechamente correlacionadas con el ángulo de reposo dinámico, que no puede ser una coincidencia”, dijo el investigador principal de HiRISE Alfred McEwen de la Universidad de Arizona, Tucson, un coautor del nuevo informe.

Se ha pensado que las vetas oscuras estacionales son una posible evidencia de agua líquida biológicamente significativa, agua suficiente para la vida microbiana, aunque sería difícil plantear cómo podría existir tanta agua líquida en la superficie en el medioambiente actual de Marte. Una explicación de flujo granular para las RSL se ajusta al entendimiento anterior de que la superficie actual de Marte, expuesta a una atmósfera fría y delgada, carece de agua corriente. Un informe de 2016 también arroja dudas sobre las posibles fuentes de agua subterránea en los sitios de las RSL.  El agua líquida en el Marte de hoy en día puede estar limitada a rastros de humedad disuelta en la atmósfera y películas delgadas, que son entornos desafiantes para la vida tal como la conocemos.

Sin embargo, las RSL siguen siendo desconcertantes. Los rasgos con explicaciones inciertas incluyen su crecimiento gradual, su reaparición estacional, su rápida decoloración cuando están inactivas, y la presencia de sales hidratadas, que tienen moléculas de agua ligadas a su estructura cristalina.

El nuevo informe describe posibles conexiones entre estos rasgos y cómo se forman las RSL. Por ejemplo, las sales pueden hidratarse extrayendo el vapor de agua de la atmósfera, y este proceso puede formar gotas de agua salada. Los cambios estacionales en la hidratación de los granos que contienen sal pueden resultar en algún mecanismo desencadenante del flujo de las RSL, como la expansión, contracción o liberación de un poco de agua. El oscurecimiento y la decoloración pueden ser el resultado de cambios en la hidratación. Si el vapor de agua atmosférico es un disparador, entonces una pregunta es ¿por qué las RSL aparecen en algunas pendientes, pero no en otras?.

Las condiciones atmosféricas en Marte permiten que las sales de perclorato existentes en el suelo marciano pueden absorber agua de la atmósfera, el proceso de delicuescencia,  proceso mediante el cual una sustancia absorbe la humedad de la atmósfera hasta que se disuelve en el agua absorbida y forma una solución. Crédito: NASA.

La figura muestra cómo los percloratos amplían el rango de temperatura de estabilidad del agua líquida en la superficie marciana en ambas direcciones, hacia temperaturas muy frías como hacia tempraturas cálidas. Aunque a las temperaturas cálidas allí se evaporaría rápidamente. Crédito: NASA.

“Las RSL probablemente se forman por algún mecanismo que es único en el medio ambiente de Marte”, dijo McEwen, “por lo que representan una oportunidad para aprender sobre cómo se comporta Marte, que es importante para la exploración de la superficie en el futuro”.

“La plena comprensión de las RSL es probable que dependa de la investigación” in situ”(en el sitio) de estas características”, dijo el científico del proyecto MRO Rich Zurek del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. “Si bien el nuevo informe sugiere que las RSL no son lo suficientemente húmedas como para favorecer la vida microbiana, es probable que la investigación en el sitio de estos lugares aún requiera procedimientos especiales paraprevenir la introducción de microbios de la Tierra, al menos hasta que se caractericen definitivamente. En particular, una explicación completa de cómo se oscurecen y luego desaparecen estas características enigmáticas todavía nos elude. La detección remota en diferentes momentos del día podría proporcionar pistas importantes “.

La Universidad de Arizona opera HiRISE, que fue construida por Ball Aerospace & Technologies Corp., Boulder, Colorado. JP., Una división de Caltech en Pasadena, California, administra el Proyecto MRO para la Dirección de Misiónes Científicas de la NASA en Washington. Lockheed Martin Space Systems de Denver construyó el orbitador y apoya sus operaciones.

Fuente del artículo: NASA/JPL-Calthec.  Artículo original: “Recurring Martian Streaks: Flowing Sand, no Water?“

Material relacionado:

La noticia publicada en Science Magazine:

La Página de HiRISE , además de imágenes, contiene  información sobre el movimiento de materiales en la superficie de Marte:

  • HiRISE. Lunar &Planetary Laboratory, University of Arizona.

Otros artículos :

Otro tema relacionado  es el de las incisiones que dejan en el terreno los cauces de flujo (Gullies en inglés), de los cuales ahora también se pone en duda su origen como resultado de flujos de agua salada en la superficie de Marte:

doi:10.1038/s41467-017-01213-z.  Oct. 27, 2017.

Un estudio presentado en el 2013, propone al hielo seco (hielo de CO2) como el responsable de un tipo particular de gullies llamadas “gullies lineales” que tienen lugar en las dunas marcianas:

Un estudio publicado el 28 Septiembre de 2017, dirigido por Jack Wilson, investigador postdoctoral en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, detectó la presencia de hielo de agua o bien de sales hidratadas en una zona ecuatorial de Marte en donde las condiciones ambientales reinantes no permiten su existencia:

El 22 de Noviembre de 2017 se publicó un estudio de la Open University  sobre flujos de agua en el pasado reciente de Marte:

 

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