Evidência de atividade sazonal dinâmica em duna de areia marciana

Essas plumas aerotransportadas de material empoeirado localizadas na encosta a favor do vento desta megaduna marciana foram uma pista importante, permitindo a um cientista do SwRI deduzir que pedaços de CO2 congelado, ou gelo seco, escorrem pelas ravinas na primavera, levantando areia e poeira. Embora blocos de gelo de CO2 em movimento ativo não possam ser observados de forma conclusiva nesta imagem, densas nuvens de detritos provavelmente escondem blocos de gelo móveis. HiRISE CREDIT NASA / JPL / University of Arizona

Um cientista do Southwest Research Institute (SwRI) examinou 11 anos de Marte com dados de imagens para entender os processos sazonais que criam ravinas lineares nas encostas da megaduna na cratera Russell em Marte.

Em imagens do início da primavera, capturadas por duas câmeras diferentes na Mars Reconnaissance Orbiter, a Dra. Cynthia Dinwiddie do SwRI notou plumas de material empoeirado no ar, associadas às ravinas de dunas lineares na encosta a favor do vento da duna de areia. Essas pistas apontam para processos ativos envolvendo pedaços de CO2 congelado, ou gelo seco, deslizando pela duna de areia, levantando areia e poeira ao longo do caminho.

A cratera Russell, em Marte, é o lar da maior duna de areia conhecida no sistema solar, fornecendo um local frequentemente fotografado para estudar a atividade de superfície moderna no Planeta Vermelho.

“Por duas décadas, os cientistas planetários tiveram muitas idéias sobre como e quando ravinas muito longas e estreitas se formaram em dunas de areia afetadas pela geada em Marte”, disse Dinwiddie, primeiro autor de um artigo que descreve uma nova pesquisa que foi aceita para publicação no Journal Geophysical Research Letters. “Inicialmente, os cientistas pensaram que ravinas de dunas lineares eram remanescentes de um tempo antigo, quando o clima em Marte suportava água líquida em sua superfície. Em seguida, imagens repetidas mostraram que mudanças estavam acontecendo agora, quando Marte está frio e árido. Várias hipóteses foram propostas desde então , geralmente envolvendo gelo de CO2 ou gelo de água. ”

Outros cientistas encontraram imagens mostrando blocos de gelo de CO2 brilhantes em repouso em ravinas de dunas, sugerindo uma relação causal entre os blocos e as ravinas.

“Neste artigo, oferecemos novas evidências convincentes de que a liberação de gás CO2 desaloja os blocos de gelo de CO2 que esculpem e modificam canais de dunas lineares”, disse Dinwiddie. “Embora traços de água condensada sazonalmente estejam presentes, ela se comporta como um espectador inocente, não participando ativamente dos processos”, disse o co-pesquisador Dr. Tim Titus do U.S. Geological Survey.

Durante o árido outono e inverno marcianos, as baixas temperaturas condensam parte da atmosfera de CO2 na superfície do campo de dunas, criando depósitos de gelo. Pesquisas anteriores mostraram que no inverno e no início da primavera, a placa translúcida de gelo de CO2 permite que a radiação do Sol aqueça a areia escura sob o gelo, fazendo com que o gelo transite para gás (ou sublime) e fique pressurizado na zona de contato . Este gás CO2 pressurizado escapa para a atmosfera por meio de zonas de fraqueza no gelo, também expelindo areia e poeira em um jato de gás.

O material ejetado volta à superfície e forma manchas escuras ao redor da abertura. Esta pesquisa propõe que, à medida que a estação passa, a ventilação repetitiva quebra a placa de gelo em blocos discretos em encostas íngremes perto da crista da duna. A ventilação do gás eventualmente desaloja os blocos e os faz deslizar encosta abaixo, aprofundando e modificando ravinas existentes ou cavando novos.

As plumas suspensas no ar consistem em poeira fina perturbada pelo bloco deslizante, enquanto a poeira grossa é redepositada perto dos barrancos, criando uma franja sazonal e relativamente brilhante ao redor dos barrancos ativos. Os blocos de gelo liberados pela gaseificação limpam temporariamente a poeira da areia escura do barranco, resultando em variações reveladoras de brilho (albedo) dentro e ao redor dos barrancos.

“Observamos este padrão de franja brilhante em torno de ravinas ativas por um curto período de tempo, digamos, o equivalente às últimas três semanas de outubro, que vai do início a meados da primavera no hemisfério sul da Terra”, disse Dinwiddie. “Pouco depois das férias de primavera, a atmosfera empoeirada de Marte cobre a área com uma fachada mais homogênea, perturbada apenas por redemoinhos de poeira no final da primavera e no verão.”

O SwRI liderou este programa, com modelagem térmica de gelo e poeira fornecida por Titus e o U.S. Geological Survey. Uma concessão do Programa de Análise de Dados de Marte da NASA financiou este estudo piloto de 12 meses de processos sazonais de dunas na cratera Russell. Dinwiddie e Titus propuseram estender esta pesquisa a outras crateras no hemisfério sul de Marte, onde crateras fornecem armadilhas baixas para a areia se acumular e formar campos de dunas afetados pela geada.


Publicado em 25/02/2021 09h56

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