Al ver de qué manera sopla el viento, un experto en dinámica de fluidos de la Universidad de Texas en Dallas ha ayudado a proponer una solución a un misterio de la montaña marciana. Dr. William Anderson, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería y Computación Erik JonssonScience, coautor de un artículo publicado en la revista Revisión física E eso explica el fenómeno marciano común de una montaña situada a favor del viento desde el centro de una antigua zona de impacto de meteoritos.
La coautora de Anderson, Dra. Mackenzie Day, trabajó en el proyecto como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Texas en Austin, donde obtuvo su doctorado en geología en mayo de 2017. Day es académica postdoctoral en la Universidad deWashington en Seattle.
El cráter Gale se formó por el impacto de un meteorito al principio de la historia de Marte, y posteriormente se llenó de sedimentos transportados por el flujo de agua. Este llenado precedió al cambio climático masivo en el planeta, que introdujo las condiciones áridas y polvorientas que han prevalecido durantelos últimos 3.500 millones de años. Esta cronología indica que el viento debe haber jugado un papel en la escultura de la montaña.
"En Marte, el viento ha sido el único impulsor del cambio de paisaje durante más de 3 mil millones de años", dijo Anderson. "Esto hace de Marte un laboratorio planetario ideal para la morfodinámica eólica: movimiento de sedimentos y polvo impulsado por el viento. Estamosestudiando cómo la atmósfera en remolino de Marte esculpió su superficie "
Los vórtices de viento que soplan a través del cráter formaron lentamente un foso radial en el sedimento, y finalmente dejaron solo el Monte Sharp fuera del centro, un pico de 3 millas de altura similar en altura al borde del cráter. La montaña estaba sesgada a unolado del cráter porque el viento excavó un lado más rápido que el otro, sugiere la investigación.
Day y Anderson presentaron por primera vez el concepto en una publicación inicial sobre el tema en Geophysical Research Letters. Ahora, han demostrado mediante simulación por computadora que, después de más de mil millones de años, los vientos marcianos fueron capaces de desenterrar decenas de miles de cuboskilómetros de sedimento del cráter, en gran parte gracias a la turbulencia, el movimiento de remolino dentro de la corriente de viento.
"El papel de la turbulencia no puede ser exagerado", dijo Anderson. "Dado que el movimiento de sedimentos aumenta de forma no lineal con la resistencia impuesta por los vientos superiores, las ráfagas turbulentas literalmente amplifican la erosión y el transporte de sedimentos".
La ubicación, y los cráteres marcianos de latitud media en general, fueron de interés cuando el rover Curiosity de la NASA aterrizó en Gale Crater en 2012, donde ha reunido datos desde entonces.
"El rover está cavando y catalogando datos alojados en Mount Sharp", dijo Anderson. "La pregunta científica básica de qué causa estos montículos ha existido durante mucho tiempo, y el mecanismo que simulamos ha sido hipotetizado. Fue a través de simulaciones de alta fidelidad yevaluación cuidadosa de los remolinos remolinos que podríamos demostrar la eficacia de este modelo "
La teoría que Anderson y Day probaron a través de simulaciones por computadora involucra vórtices contrarrotativos - imagina demonios de polvo horizontales - girando en espiral alrededor del cráter para desenterrar el sedimento que había llenado el cráter en una era más cálida, cuando el agua fluyó en Marte.
"Estas espirales helicoidales son impulsadas por los vientos en el cráter, y creemos que fueron las principales en remover el seco paisaje marciano y recoger gradualmente el sedimento de los cráteres, dejando atrás estos montículos descentrados", dijo Anderson.
Que las simulaciones han demostrado que la erosión del viento podría explicar estas características geográficas ofrece una visión del pasado lejano de Marte, así como el contexto de las muestras recolectadas por Curiosity.
"Es una indicación más de que los vientos turbulentos en la atmósfera podrían haber excavado sedimentos de los cráteres", dijo Anderson. "Los resultados también proporcionan orientación sobre cuánto tiempo han estado expuestas diferentes muestras de superficie a la atmósfera delgada y seca de Marte".
Esta comprensión del poder a largo plazo del viento también se puede aplicar a la Tierra, aunque hay más variables en nuestro planeta 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", dijo Anderson. "En la Tierra, sin embargo, los cambios en el paisaje también son impulsados por el agua y la tectónica de placas, queahora están ausentes en Marte. Estos impulsores del cambio de paisaje generalmente eclipsan la influencia del aire en la Tierra ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Dallas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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