Una imagen topográfica en color que muestra los valles de los ríos en Marte. El cañón de salida Loire Vallis (línea blanca) se formó a partir del desbordamiento de un lago en la cuenca del Paraná (delineado en blanco). Las líneas negras indican otros valles fluviales formados por procesos distintos a los desbordamientos del lago. El fondo es una topografía en color derivada del altímetro láser Mars Orbiter sobre un mosaico de imágenes del sistema de imágenes de emisión térmica. La imagen tiene aproximadamente 650 kilómetros de ancho. Crédito: NASA/GSFC/JPL ASU
En la Tierra, la erosión de los ríos suele ser un proceso lento. pero en MarteSegún un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, las inundaciones masivas de los lagos de cráteres desbordados tuvieron un papel descomunal en la formación de la superficie marciana, excavando profundos abismos y moviendo grandes cantidades de sedimentos.
El estudio, publicado hoy (29 de septiembre de 2021) en Naturaleza, descubrió que las inundaciones, que probablemente duraron solo unas semanas, erosionaron sedimentos más que suficientes para llenar completamente el lago Superior y el lago Ontario.
"Si pensamos en cómo se movían los sedimentos a través del paisaje en el antiguo Marte, las inundaciones de la brecha del lago fueron un proceso realmente importante a nivel mundial", dijo el autor principal Tim Goudge, profesor asistente en la Escuela de Geociencias UT Jackson. “Y este es un resultado un poco sorprendente porque se han considerado anomalías únicas durante mucho tiempo”.
Los restos de un antiguo lago de cráter en Marte rodeado de otros cráteres más pequeños. El gran cañón de salida en la parte superior izquierda se formó durante un evento de ruptura de cráter. Crédito: Goudge et al.
Los lagos de cráter eran comunes en Marte hace miles de millones de años cuando el Planeta Rojo tenía agua líquida en su superficie. Algunos cráteres podrían contener el agua de un pequeño mar. Pero cuando el agua era demasiado para contenerla, rompía el borde del cráter, provocando inundaciones catastróficas que excavaban valles fluviales a su paso. A estudio del 2019 dirigido por Goudge determinó que estos eventos ocurrieron rápidamente.
Las imágenes de teledetección tomadas por los satélites que orbitan Marte han permitido a los científicos estudiar los restos de los lagos de los cráteres marcianos. Sin embargo, los lagos del cráter y los valles de sus ríos se han estudiado principalmente de forma individual, dijo Goudge. Este es el primer estudio que investiga cómo los 262 lagos rotos en el Planeta Rojo dieron forma a la superficie marciana en su conjunto.
La investigación consistió en revisar un catálogo preexistente de valles fluviales en Marte y clasificar los valles en dos categorías: valles que comenzaron en el borde de un cráter, lo que indica que se formaron durante la inundación de un lago, y valles que se formaron en otras partes del paisaje, que sugiere una formación más gradual en el tiempo.
Un mapa global de Marte que muestra los valles de los ríos alrededor del Planeta Rojo. Los valles de los ríos formados por las brechas del lago del cráter están en blanco. Los valles de los ríos que se formaron gradualmente con el tiempo están en negro. Crédito: Goudge et al.
A partir de ahí, los científicos compararon la profundidad, la longitud y el volumen de los diferentes tipos de valles y descubrieron que los valles de los ríos formados por brechas en los lagos del cráter golpean muy por encima de su peso, erosionando casi una cuarta parte del volumen del valle de los ríos del Planeta Rojo a pesar de que solo representan 3% de la longitud total del valle.
"Esta discrepancia se explica por el hecho de que los cañones de salida son significativamente más profundos que otros valles", dijo el coautor del estudio, Alexander Morgan, científico investigador del Instituto de Ciencias Planetarias.
A 559 pies (170.5 metros), la profundidad media de un valle fluvial de brecha es más del doble que la de otros valles fluviales creados más gradualmente con el tiempo, que tienen una profundidad media de unos 254 pies (77.5 metros).
Además, aunque los abismos aparecieron en un instante geológico, es posible que hayan tenido un efecto duradero en el paisaje circundante. El estudio sugiere que las brechas excavaron cañones tan profundos que podrían haber influido en la formación de otros valles fluviales cercanos. Los autores dijeron que esta es una posible explicación alternativa para la topografía única del valle del río marciano que generalmente se atribuye al clima.
El estudio demuestra que los valles fluviales de la brecha del lago jugaron un papel importante en la formación de la superficie marciana, pero Goudge dijo que también es una lección sobre las expectativas. La geología de la Tierra ha borrado la mayoría de los cráteres y hace que la erosión de los ríos sea un proceso lento y constante en la mayoría de los casos. Pero eso no significa que funcionará de esa manera en otros mundos.
“Cuando llenas [los cráteres] con agua, hay mucha energía almacenada para ser liberada”, dijo Goudge. "Tiene sentido que Marte pueda inclinarse, en este caso, hacia el catastrofismo más que la Tierra".
Referencia: "La importancia de las inundaciones de la brecha del lago para la incisión del valle en Marte primitivo" por Timothy A. Goudge, Alexander M. Morgan, Gaia Stucky de Quay y Caleb I. Fassett, 29 de septiembre de 2021, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-021-03860-1
Los otros coautores del estudio son la investigadora posdoctoral de la Escuela Jackson Gaia Stucky de Quay y Caleb Fassett, científico planetario de la NASA Centro Marshall de Vuelos Espaciales.
La NASA financió la investigación.
