El viento crea montañas en Marte

Si le preguntas al geólogo de guardia cómo se forman las montañas es probable que te diga que los procesos que intervienen están asociados con movimientos a gran escala de la corteza terrestre (lo que se llama tectónica de placas). Te hablará posiblemente de plegamientos, fallas, actividad volcánica, intrusión ígnea y metamorfismo. Será muy interesante, sin duda, pero el único problema es que esto aplica a un planeta, la Tierra. Y es que en Marte las montañas las forma el viento. Algunas, al menos.

El cráter Gale en Marte tiene 154 km de diámetro y una montaña en su interior de 5.500 m de altitud, Aeolis Mons. Curiosity es un ingenio humano del tamaño de un coche utilitario que está explorando las estribaciones de Aeolis Mons desde agosto de 2012. El, probablemente porque llegó a a ser un enorme lago cuando Marte aún era cálido y húmedo.

Gale es un cráter creado por impacto de un meteorito hace unos 3.700 millones de años que fue llenándose de sedimentos

Cuando este lago se secó, no había montaña en su interior, sino una caldera colmatada de sedimentos. Según las simulaciones de William Anderson (Universidad de Texas en Dallas) y Mackenzie Day (Universidad de Washington en Seattle) habrían sido remolinos de viento dentro de las paredes del cráter los que habrían excavado una región con forma de rosquilla, dejando una montaña en el centro. Como los vientos excavarían un lado de cráter más rápido que el otro, ello resultaría que la montaña no está en el centro del cráter, sino ligeramente desplazada del centro.

Usando simulaciones de dinámica de fluidos, Day y Anderson estudiaron los patrones de flujo de viento sobre cuatro geometrías de cráter idealizadas: un cráter lleno, un cráter lleno con un foso poco profundo, un cráter con un foso profundo alrededor de los comienzos de una montaña, y un cráter vacío. Estos cráteres idealizados tenían los rasgos principales de Gale y cráteres marcianos similares.

En las simulaciones los vientos se focalizaban debido a las características topográficas

Analizando los patrones de viento los investigadores observaron que los vientos se focalizaban debido a las características topográficas. Los vórtices a pequeña escala se desarrollan cuando el viento golpea por primera vez el borde exterior del borde del cráter. Estos vórtices fluyen sobre el borde hacia el cráter y luego se dividen en dos corrientes que se propagan a sotavento (hacia donde sopla el viento), una corriente a cada lado del borde del cráter. A medida que el foso se profundiza y se alarga, los vórtices aumentan de intensidad.

Las simulaciones indican que la erosión comienza en el lugar donde los vórtices entran en el lado de barlovento (de donde sopla el viento) del cráter. El viento inicialmente crea una depresión en forma de media luna que luego se alarga y profundiza hasta que sus dos extremos se unen, creando un foso completo. El lugar donde el viento golpea por primera vez el cráter experimenta la erosión más duradera, por lo que el foso en ese extremo de la cuenca es más ancho, y la montaña termina situada a sotavento del centro del cráter.

Los resultados muestran que la erosión eólica puede explicar la formación y posición de las montañas dentro de los cráteres de impacto en Marte. Tener un escenario plausible para la evolución del cráter de Gale en los últimos 3 mil millones de años ayudará a interpretar los datos de geología que está siendo recolectados por el rover Curiosity y en la reconstrucción de la historia geofísica de Marte.

Referencia: William Anderson and Mackenzie Day (2017) Turbulent flow over craters on Mars: Vorticity dynamics reveal aeolian excavation mechanism Phys. Rev. E doi: 10.1103/PhysRevE.96.043110