Els enormes canyons de gel en espiral de Mart són joves i es van formar per erosió

26/03/2021

La UAB ha participat en una recerca liderada pel Planetary Science Institute (PSI-EUA) que explica l'origen del sistema de canyons espirals excavat al gel de pol nord de Mart. En l'estudi, que es publica a Nature-Scientific Reports, també han participat les universitats de Purdue i Arizona (EUA).

Aquests canyons espirals ja havien estat estudiats per nombrosos científics que relacionaven la seva distribució amb processos de sublimació, pels quals el gel passaria directament de l'estat sòlid al gasós. Però l'origen dels canyons i de la forma espiral que configuren ha estat un misteri durant dècades.

“La nostra recerca suggereix que els canyons es van formar per pèrdues de gel per l'acció dels vents catabàtics, que baixen des d'altures elevades, que van exposar gels antics a la superfície polar”, explica Ali M. Bramson, investigadora de la Universitat de Purdue.

“La descoberta implica que els canyons són una de les majors mega-estructures al sistema solar, amb un volum total excavat de l'ordre de 10 vegades el Canyó del Colorado”, assenyala José Alexis Palmero Rodríguez, investigador del PSI que ha liderat l'estudi. “L'emergència del patró espiral va ser degut a interseccions dels canyons, segons creixien, sobre la geometria en forma de dom del casquet polar”.

Aquesta enorme quantitat de gel excavada hauria estat transportada pels vents i dipositada en forma de mantells a latituds mitjanes, i fins i tot conservats en glaceres de muntanya a latituds més baixes. "Els canons es van formar entre alguns milions d'anys i 50.000 anys, durant períodes de temps en què Mart ha romàs contínuament en condicions de congelació. Per tant, aquest gel s'hauria format per sublimació inversa, sense arribar a ser líquid. Això fa que aquest gel no sigui candidat a albergar possibles indicis de vida. Però pel mateix motiu sí que pot ser considerat com un possible recurs d'aigua “pura”, a disposició de futures missions de colonització a Mart. Tenint en compte que s'estima una massa de gel equivalent al doble del volum de la Mar Bàltica, la disponibilitat d'aquest recurs podria estar garantida durant llarg temps al planeta”, explica Mario Zarroca, investigador del Departament de Geologia de la UAB i coautor de l'estudi.

“Una de les principals implicacions d'aquesta recerca és que aquests canyons han pogut deixar exposat en les parets excavades al gel un registre paleo-climàtic que podria cobrir alguns centenars de milions d'anys”, destaca Zarroca. Aquest registre podria ajudar a entendre millor els grans canvis que han sofert les condicions de Mart al llarg de la seva història, com són l'evolució de la seva atmosfera i hidrosfera.

Per a tenir una major perspectiva, els registres en gel més antics de la Terra no superen els 3 milions d'anys. “Disposar d'un registre d'alguns centenars de milions d'anys aquí hauria permès investigar el gel de l'època en què els dinosaures encara poblaven la Terra, la qual cosa podria ajudar a aclarir les incògnites que envolten la mega-extinció que va tenir lloc fa uns 66 milions d'anys”, assenyala José Alexis Palmero Rodríguez. Un registre tan ampli com el que hauria quedat exposat al casquet polar de Mart ofereix una gran oportunitat per avançar en el coneixement de l'evolució d'aquest planeta, que presenta grans similituds amb el nostre, conclouen els investigadors.

Referència: Rodríguez, J.A.P., Tanaka, K.T., Bramson, A.M., Leonard, G.J., Baker, V.R., Zarroca, M. (2021). North polar trough formation due to in‑situ erosion as a source of young ice in mid‑latitudinal mantles on Mars. Scientific Reports, 11, 6750. https://doi.org/10.1038/s41598-021-83329-3

Peu d'imatge: Esquerra: Model digital d'elevacions del casquet polar nord de Mart que mostra el sistema de canyons espirals. Els punts vermells indiquen la posició de 424 muntanyes i depressions en què són evidents una seqüència de capes concèntriques, la qual cosa posa de manifest que l'erosió in-situ va ser generalitzada. Al costat de l'escala gràfica es reprodueixen les Illes Balears per a un millor context de la grandària del casquet polar. Dreta: Vista de detall d'un sector de l'est del sistema de canyons (a dalt) amb una grandària equivalent al del Canyó del Colorado (a sota).

Crèdits (esquerra i dreta superior): model digital d'elevacions: MOLA Science Team, MSS, JPL, NASA i (dreta inferior i reproducció Balears): Google Earth.