Tornados resultantes de impactos barrieron la superficie de Marte

Líneas brillantes que se extienden a gran distancia en torno a cráteres en Marte, han sido atribuidas al efecto de tornados producidos como resultado de impactos en la superficie del planeta.

Usando observación geológica, experimentos de impacto de laboratorio y modelado por computadora, el geólgo de la Universidad Broyn, Peter Schultz, conckuyó que vórtices de viento parecidos a un tornado --generados por impactos que forman cráteres y que se arremolinan a 800 kilómetros por hora o más- desbrozaron la superficie y sacudieron polvo y piedras pequeñas para exponer las superficies más sólidas debajo.

"Esto sería como un tornado F8 barriendo a través de la superficie", dijo Schultz. "Estos son vientos en Marte que nunca se volverán a ver si no hay otro impacto". La investigación se publica en línea en la revista Icarus.

Schultz dice que vio por primera vez las rayas brillantes durante una de sus "visitas a Marte", analizando las imágenes de infrarrojos tomadas durante la noche marciana por el instrumento THEMIS, que vuela a bordo de la órbita Mars Odyssey.

Las imágenes infrarrojas capturan contrastes en la retención de calor en la superficie. Las regiones más brillantes de la noche indican superficies que retienen más calor del día anterior que las superficies circundantes, al igual que los campos herbosos se refrescan por la noche mientras los edificios de la ciudad permanecen más cálidos.

"No podías ver estas cosas en absoluto en imágenes de longitud de onda visible, pero en el infrarrojo nocturno son muy brillantes", dijo Schultz. "El brillo en el infrarrojo indica superficies en bloque, que retienen más calor que las superficies cubiertas por polvo y escombros. Eso nos dice que algo vino y limpió esas superficies desnudas".

Schultz tenía una idea de lo que podría ser. El ha estado estudiando los impactos y los procesos de impacto durante años usando el Vertical Gun Range de la NASA, un cañón de alta potencia que puede disparar proyectiles a velocidades de hasta 24.000 kilómetros por hora.

"Habíamos estado viendo algunas cosas en experimentos que pensábamos que podrían causar estas rayas", dijo.

Cuando un asteroide u otro cuerpo golpea a un planeta a alta velocidad, toneladas de material tanto del impactador como de la superficie objetivo se vaporizan instantáneamente. Los experimentos de Schultz demostraron que las eyecciones de vapor viajan hacia fuera desde un punto de impacto, justo por encima de la superficie de impacto, a velocidades increíbles.

Al escalar las pruebas de laboratorio a las que se darían en Marte, la velocidad de una pluma de vapor sería supersónica e interactuaría con la atmósfera marciana para generar fuertes vientos.

La pluma y sus vientos asociados por sí mismos no causaron estas estrías extrañas, sin embargo. Los penachos generalmente viajan justo por encima de la superficie, lo que impide el tipo de zanja profunda visto en las áreas rayadas. Pero Schultz demostró que cuando la pluma golpea un rasgo superficial elevado, perturba el flujo y hace que los vórtices fuertes se formen y caigan a la superficie. Y esos vórtices, dicen los investigadores, son responsables de limpiar las estrechas vetas.

"Cuando estos vórtices se encuentran con la superficie, barren las pequeñas partículas sueltas en la superficie, exponiendo el material más grande debajo, y eso es lo que nos da estas rayas", dijo Schultz.

De una investigación preliminar del planeta, los investigadores dicen que las rayas parecen formarse alrededor de cráteres en el estadio de 20 kilómetros de diámetro. Pero no aparecen en todos esos cráteres. Por qué se forman en algunos lugares y no en otros podría proporcionar información sobre la superficie marciana en el momento del impacto.

Los experimentos de los investigadores revelan que la presencia de compuestos volátiles -una gruesa capa de hielo de agua en la superficie o subsuelo, por ejemplo- afecta la cantidad de vapor que sale de un impacto. De este modo, las rayas podrían servir como indicadores de si el hielo pudo haber estado presente en el momento de un impacto, lo que podría sugerir una reconstrucción del clima pasado en Marte. Igualmente posibles, las rayas podrían estar relacionadas con la composición del impactador, tales como colisiones raras por objetos de alta volatilidad, tales como cometas.