Tema científico: Procesos eólicos

Aeolian Processes
Investigador principal del tema: Nathan Bridges  

La geología eólica es el estudio de las formas del terreno creadas por la acción del viento (En la mitología griega Eolo es el dios del viento). En Marte, donde otros procesos como la erosión fluvial, el vulcanismo y la tectónica son lentos, intermitentes o no funcionan en la actualidad, la actividad eólica es el proceso geológico más dinámico en las zonas no polares. Se pueden observar distintas formas de depósito y de erosión que son atribuibles a la actividad del viento. A gran escala y observadas desde sondas anteriores se ven dunas, rizaduras, yardangs y las trazas de remolinos de polvo. A pequeña escala, observadas desde los módulos de aterrizaje y los rovers se han observado derrubios, pequeñas depresiones erosivas, rizaduras y ventifactos. La HiRISE, con su gran resolución, la capacidad de tomar fotos a color y el poder crear modelos de elevación del terreno precisos a pequeñas escalas, debería ayudarnos en gran medida a avanzar en nuestro conocimiento de los procesos eólicos que se dan en Marte, creando un enlace entre las formas observadas con los sistemas más antiguos y de menor resolución y las que observamos a la escala del lugar de aterrizaje.

Grandes preguntas científicas de este tema
¿Han migrado las dunas y rizaduras eólicas a una escala visible por la HiRISE (<1m) durante el periodo de la misión MRO (al menos los dos últimos años marcianos)?. En otras palabras, ¿Algunas de las dunas y rizaduras están activas o se formaron bajo un clima distinto cuando la velocidad del viento pudo ser mayor?. Si siguen activas, ¿Cuál es la rasa de migración?.

¿Cuáles son los orígenes y edades de las formas eólicas de tonos más claros y oscuros?
¿Cuánto tarda el material de origen eólico en llenar la topografía y como varía esta tasa en todo el planeta?
¿Cuáles son los mecanismos y velocidades de erosión de material por la acción del viento y cuanto varía en relación con la edad del terreno, su litología y geología?

Relación con otros temas científicos
Por su propia naturaleza, los procesos eólicos modifican las superficies pre-existentes, tanto a través de la redistribución y deposición de material de grano fino como por la deflación o abrasión de las rocas. En este sentido, el tema de procesos eólicos se entrecruza con todos los demás temas, dejando su huella en todos los aspectos de la geología de Marte. Probablemente la mayor superposición se produzca con el tema de procesos estacionales, cambio climático y evolución del paisaje. Los procesos estacionales que se producen fuera de los casquetes polares son predominantemente eólicos, con tormentas de polvo globales, remolinos de polvo y trazas provocadas por el viento que ocurren bajo escalas de tiempo anuales e incluso más pequeñas. Las velocidad del viento y la carga de arena que es posible que este transporte en el clima que Marte tiene hoy día parece insuficiente para producir muchas de las formas eólicas observadas, como las dunas, megadunas y yardangs, lo que implica que bajo regímenes climáticos anteriores, la velocidad del viento pudo ser mayor. Estos procesos eólicos se han ido integrando sobre distintas escalas temporales, a lo largo de muchas estaciones y bajo múltiples cambios climáticos (seguramente producidos por las variaciones casi periódicas de los elementos orbitales de Marte) y que han contribuido en gran medida a la evolución del paisaje a través del relleno de los bajos topográficos, la erosión de las zonas más elevadas y por la redistribución de los materiales.

Zonas de Interés potencialmente visibles a la escala de la HiRISE
La alta resolución de la HiRISE nos da la capacidad de fotografiar y crear modelos topográficos de formas del terreno que tienen escala métrica e incluso menor, y por lo tanto nos ayuda a responder algunas preguntas que anteriormente no podrían ser respondidas con mucha precisión. Somos capaces de medir la altura y distancia entre las dunas y las rizaduras y monitorizar si estas formas han sido movidas por el viento a lo largo de la misión de la MRO. Imágenes de avalanchas en los bordes de las dunas nos ofrecerán información sobre la estabilidad y la litificación (producida químicamente o por el hielo) de la arena. De los yardangs se puede hacer una detallada morfometría (el estudio y medida de las formas del terreno) derivada de las imágenes de alta resolución y de los modelos digitales que puedan revelar “muescas” en el yardang y que en la Tierra se atribuyen a la abrasión de un alto provocada por la arena en saltación. La observación de sedimentos en disposición alargada visibles a pequeña escala puede mostrar la dirección de los vientos que fueron causantes de la erosión. La estratificación en el yardang o en estos sedimentos que se forman por la erosión de estos y que se observan en las imágenes de la HiRISE nos aportará indicios sobre si el material es de origen lacustre (capas delgadas), volcánico (capas más masivas), o si tiene cualquier otro origen.