Cómo las formas de las dunas de arena marcianas revelan los vientos del planeta

Parshan Dunes en Marte, capturadas aquí por la cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Arizona

Los científicos han ideado una nueva forma de estudiar los vientos en Marte examinando las dunas de arena en la superficie del planeta. El mapa de viento resultante podría ayudar a explicar los cambios recientes en el clima de Marte y proporcionar información vital sobre devastadoras tormentas de polvo para futuros exploradores.

Los investigadores se centraron en las dunas de arena marcianas, que son dunas de arena distintivas en forma de media luna que se parecen un poco a la insignia de la Flota Estelar de Star Trek. (Las dunas de arena también se forman en tierra). Sus «cuernos» indican vientos predominantes y, con el tiempo, estas dunas migran lentamente en esa dirección.

«Lo mejor de las dunas de Parshan es que son muy indicativas de la dirección del viento en la zona», dijo Planetary World. Lior Rubanenko dice Astronomía. «Pueden decirnos mucho sobre los principales vientos que impulsan el movimiento de arena en el área que estamos observando».

Hacer un mapa de viento antiguo

Al igual que en la Tierra, en Marte se forman muchos tipos de dunas de arena donde interactúan la arena y el viento. Incluye folletos. Dunas de arena longitudinales paralelas al viento. Dunas estelares con brazos que irradian desde un pico central; Dunas transversales, que se forman en ángulo recto con el viento y que suelen encontrarse en playas terrestres.

De hecho, gran parte del paisaje marciano está formado por vastos campos de dunas de arena. Marte no tiene playas: «Es simplemente un gran desierto», dice Rubanenko.

Los científicos han estudiado las nebulosas marcianas en el pasado, pero sólo observaron pequeñas partes de la superficie del planeta utilizando imágenes de alta resolución. Las imágenes provienen en su mayoría del Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución (HiRISE) de la NASA. Vehículo de reconocimiento de Marteque ha estado orbitando el planeta desde 2006. HiRISE puede analizar características a sólo 10 pulgadas (25 cm) de la órbita, aproximadamente del tamaño de una pelota de béisbol, desde 186 millas (300 kilómetros) sobre la superficie de Marte.

Sin embargo, el nuevo estudio de Rubanenko y sus colegas describe la detección de barjanes en imágenes de baja resolución. En lugar de imágenes de HiRISE, la nueva tecnología utiliza imágenes del orbitador cámara de contextoo CTX, que produce imágenes con una resolución de aproximadamente 16 pies (5 metros) por píxel.

Esto es suficiente para identificar las pérgolas distintivas, que pueden tener más de 305 metros (1000 pies) de ancho.

Los investigadores entrenaron un sistema de aprendizaje automático para identificar más de 700.000 barchans en imágenes CTX de toda la superficie de Marte, que luego fueron analizadas. Están ensamblados en un mosaico global.. Luego utilizaron las observaciones para crear un mapa global que muestra las direcciones de los vientos predominantes en el planeta.

Las nebulosas marcianas migran muy lentamente en comparación con las nebulosas de la Tierra, porque la atmósfera del planeta rojo es delgada y sus vientos débiles. Como resultado, los vientos actuales en Marte fueron moldeados por los vientos del pasado. «Básicamente estamos viendo una instantánea de los vientos promedio en Marte tal como fueron en los últimos miles de años», dice Rubanenko.

Los investigadores descubrieron que los vientos de Marte están dominados por patrones que prevalecen durante el verano austral, con vientos predominantemente del norte alrededor del ecuador y una circulación ciclónica alrededor del polo norte de Marte. También descubrieron que su mapa de viento concuerda bien con las observaciones directas, que pueden extraerse de informes de vehículos robóticos de Marte.

Hasta el momento, esta tecnología no es lo suficientemente sensible como para detectar cambios estacionales. Pero Rubanenko espera que se pueda mejorar midiendo las puntas de los cuernos asimétricos (donde un cuerno es más largo que el otro) para detectar patrones de monzón.

Se acerca una tormenta de polvo

También sería posible utilizar un mapa de viento para predecir algunas tormentas de polvo en el Planeta Rojo.

Rubanenko señala la gigantesca tormenta de polvo de 2018 en Marte que cubrió el rover Opportunity de la NASA y finalmente provocó el final de su misión, y advierte que tormentas similares ocurren cada pocos años. “Cuando los primeros humanos lleguen a Marte, una tormenta de polvo global podría destruir toda la misión”, afirma. «Por eso queremos entender si podemos predecir esas tormentas».

Geólogo planetario Matt Chojnacki Es uno de los pioneros científicos de la cámara HiRISE. No participó directamente en el último estudio, pero lo revisó para su inclusión en la revista. Cartas de investigación geofísica.

«Es una excelente aplicación del aprendizaje automático», afirma Chojnacki. Astronomía. «Muchos de nosotros hemos hecho esto manualmente durante años, centrándonos sólo en una región de Marte, y es un trabajo agotador», afirma. “Y ahora Lior Rubanenko viene con un mapa global de más de 700.000 parshans: es como si nos hubiésemos quedado sin negocio”.

Mundo planetario Susan ConwayComprender los vientos en Marte es vital para la ciencia allí, añade un experto en la superficie de Marte que tampoco participó en el estudio. «Los vientos causan tormentas de polvo, y cuando ocurre una tormenta de polvo global, tiene impactos tanto en las misiones que han aterrizado como en las que están en órbita», dice. «Este estudio podría ser un paso hacia una mejor comprensión de por qué las tormentas de polvo a veces, pero no siempre, se convierten en eventos globales».