Un equipo del PSI (Planetary Science Institutes) ha cartografiado y caracterizado los lechos de roca antigua en todo el planeta rojo para comprender mejor la diversidad y el clima antiguo de Marte.
Hace mucho tiempo, el viento y el agua moldearon la arena y los sedimentos maleables de Marte y los convirtieron en dunas, ondulaciones y otros patrones paisajísticos, llamados lechos de roca. A lo largo de miles de millones de años, algunas de estas formas de relieve se endurecieron y se convirtieron en rocas; los científicos las denominaron paleoestratos. Congelados en el tiempo, el cambio solo se produce en forma de erosión lenta por vientos polvorientos, sepultura por antiguos flujos de lava o el ocasional impacto de meteoritos.
Desde 2013, Matthew Chojnacki y sus colaboradores han trabajado en HiRISE, el Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución en el Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA, o MRO.
"Reuní una colección de imágenes de HiRISE que tenían estas características extrañas que parecían lechos de roca, pero estaban llenas de cráteres y cubiertas de rocas. "Se veían decrépitos y fosilizados", dijo Chojnacki en un comunicado. "Queríamos investigar más a fondo".
Su investigación, que se publicó en la revista Geomorphology, reveló paleodunas en paisajes de diferentes edades, latitudes y contextos geológicos, incluidos cráteres, cañones y cuencas. Se pueden clasificar en grupos llamados paleodunas y paleomegaricuelas, que fueron moldeadas por el viento; paleodunas fluviales, que fueron moldeadas por el agua; y fosas de dunas, que eran paleodunas tan erosionadas que solo queda una depresión poco profunda.
Se encontraron paleodunas en todo el planeta, pero la mayoría se concentraron en Valles Marineris y Athabasca Valles, cerca del ecuador; Noctis Labyrinthus, al oeste de Valles Marineris; Arcadia Planitia en las tierras bajas del norte; Hellas Planitia en el hemisferio sur, y la transición de tierras altas a tierras bajas entre Arabia Terra y Apollinaris Mons.
"Las paleoformas de lecho más convincentes e inequívocas fueron las dunas", dijo Chojnacki. "Muchas de estas paleodunas son idénticas a las dunas modernas, solo que se ven más decrépitas".
Las paleoformas de lecho más extendidas fueron las paleomegaricillas, que parecen grandes campos de crestas paralelas. Estas paleoformas de lecho más pequeñas se producen cuando el viento sopla sobre abundante arena gruesa.
"Las paleomegaricillas también son convincentes, pero un poco menos que las dunas, porque hay otros procesos geológicos que podrían haber formado accidentes geográficos de aspecto similar", dijo Chojnacki.
Basándose en lo que el equipo sabía sobre las megagrietas modernas, propusieron un modelo evolutivo para estas características: el viento primero las moldea, luego finalmente se detiene, lo que permite el endurecimiento y la cementación de la arena en roca, lo que lleva a su conservación y, finalmente, a su degradación.
Las paleoformas de lecho más raras y más degradadas probablemente fueron moldeadas por agua antigua, llamadas paleoformas de lecho fluviales. El equipo sólo encontró estos restos en lo que se cree que son los restos de antiguas megainundaciones.
Chojnacki dijo que le sorprendió que no encontraran más de estas paleoformas fluviales. "Marte tiene una gran cantidad de canales de ríos secos donde se pueden haber formado más formas de lecho fluvial, pero parece que su pequeño tamaño y el relleno del canal no fueron propicios para su conservación", dijo.
El equipo estima que la mayoría de las paleoformas de lecho se cementaron en el registro geológico hace unos 2.000 millones de años o más recientemente. La mayoría de las formas de lecho probablemente quedaron enterradas después de su formación y transporte, probablemente por actividad volcánica como flujos de lava o caída de ceniza, hasta que la erosión las reveló nuevamente, mientras que otras se cementaron en la roca sin nunca ser enterradas.
"En otros casos, las dunas de arena activas a lo largo del casquete polar norte están migrando sobre paleodunas más antiguas, lo que lleva a su erosión. El hielo estacional también puede erosionar las dunas", dijo Chojnacki. "La variedad de estas formas de lechos refleja la diversidad de dinámicas y condiciones que operan en el Sistema Solar".
Ahora que este estudio ha revelado una gran muestra de formas de lechos paleolíticos en Marte, el equipo espera identificar campos de dunas modernos que pueden estar encaminándose en una dirección similar.
"Si bien muchas formas de lechos en Marte están activas y migran hoy, otros campos son estáticos y muestran evidencia de algún tipo de proceso de estabilización que eventualmente puede conducir a la litificación", dijo Chojnacki. "Entender este continuo nos permitirá, con suerte, comprender mejor las condiciones climáticas cambiantes del planeta rojo".