Al ver en qué dirección sopla el viento, un experto en dinámica de fluidos de la Universidad de Texas en Dallas ha ayudado a proponer una solución al misterio de la inclinación del Monte Sharp, en Marte.
William Anderson, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación, es coautor de un artículo publicado en la revista Physical Review E que explica el fenómeno maricano de esta montaña, situada a sotavento del centro de una antigua zona de impacto de meteoritos.
El crater Gale se formó por el impacto de un meteorito al principio de la historia de Marte, y posteriormente se llenó con sedimentos transportados por el agua. Este llenado precedió al cambio climático masivo en el planeta, que introdujo las condiciones áridas y polvorientas que han prevalecido en los últimos 3.500 millones de años. Esta cronología indica que el viento debe haber desempeñado un papel en esculpir la montaña.
«En Marte, el viento ha sido el único impulsor del cambio de paisaje durante más de 3.000 millones de años», dijo Anderson. «Esto convierte a Marte en un laboratorio planetario ideal para la morfodinámica eólica, movimiento de sedimentos y polvo impulsado por el viento. Estamos estudiando cómo la atmósfera arremolinada de Marte esculpió su superficie».
Los vórtices de viento que soplan a través del cráter formaron lentamente un foso radial en el sedimento, dejando finalmente solo el Monte Sharp, un pico de 4.500 metros de altura similar al borde del cráter. La montaña estaba inclinada hacia un lado del cráter porque el viento excavaba un lado más rápido que el otro, sugiere la investigación.
Anderson y su colaboradora Mackenzie Day avanzaron primero el concepto en una publicación inicial sobre el tema en Geophysical Research Letters.
Ahora, han demostrado mediante simulación por computadora que, al cabo de más de mil millones de años, los vientos marcianos fueron capaces de desenterrar decenas de miles de kilómetros cúbicos de sedimentos del cráter, en gran parte gracias a la turbulencia, el movimiento giratorio dentro de la corriente del viento.
«El papel de la turbulencia no puede ser exagerado», dijo Anderson.
«Dado que el movimiento de los sedimentos aumenta de forma no lineal con el arrastre impuesto por los vientos alzados, las ráfagas turbulentas literalmente amplifican la erosión y el transporte de los sedimentos».
La ubicación y los cráteres marcianos de latitudes medias en general se volvieron de interés cuando el rover Curiosity de la NASA aterrizó en Gale en 2012, donde ha recopilado datos desde entonces.
«El rover está cavando y catalogando datos alojados dentro del Monte Sharp«, dijo Anderson.
«La cuestión de la ciencia básica de qué causa estos montículos existe desde hace mucho tiempo, y el mecanismo que simulamos ha sido hipotetizado. Fue a través de simulaciones de alta fidelidad y una evaluación cuidadosa de los remolinos como pudimos demostrar la eficacia de este modelo».
La teoría que Anderson y Day probaron mediante simulaciones computarizadas involucra vórtices contrarrotativos girando alrededor del cráter para desenterrar los sedimentos que habían llenado el cráter en una época más cálida, cuando el agua fluía en Marte.
«Estas espirales helicoidales son impulsadas por los vientos en el cráter, y creemos que fueron las principales en batir el seco paisaje marciano y gradualmente sacar el sedimento de los cráteres, dejando atrás estos montículos descentrados».
Las simulaciones han demostrado que la erosión del viento podría explicar estas características geográficas que ofrecen una visión del lejano pasado de Marte, así como el contexto de las muestras recogidas por Curiosity.
«Es una indicación adicional de que los vientos turbulentos en la atmósfera podrían haber excavado el sedimento de los cráteres», dijo Anderson.
«Los resultados también proporcionan una guía sobre cuánto tiempo han estado expuestas las diferentes muestras de superficie a la atmósfera seca y fina de Marte».
Esta comprensión de la energía eólica a largo plazo se puede aplicar también a la Tierra, aunque hay más variables en nuestro planeta de origen que Marte, dijo Anderson.
«Los vientos arremolinados y racheados en la atmósfera de la Tierra afectan los problemas en el nexo de la degradación del paisaje, la seguridad alimentaria y los factores epidemiológicos que afectan la salud humana».
«En la Tierra, sin embargo, los cambios en el paisaje también son impulsados por el agua y la tectónica de placas, que ahora están ausentes en Marte. Estos motores del cambio de paisaje en general eclipsan la influencia del aire en la Tierra».
