Il vento ha plasmato il volto di Marte per millenni, ma il suo ruolo esatto nell'accumulare dune di sabbia, scavare scarpate rocciose o riempire crateri da impatto è sfuggito agli scienziati fino ad ora.

Nell'analisi più dettagliata di come le sabbie si muovono su Marte, un team di scienziati planetari guidati da Matthew Chojnacki presso l'Università dell'Arizona Lunar and Planetary Lab ha deciso di scoprire le condizioni che regolano il movimento della sabbia su Marte e in che modo differiscono da quelle sulla Terra.

I risultati, pubblicato nell'ultimo numero della rivista Geologia , rivelano che i processi non coinvolti nel controllo del movimento della sabbia sulla Terra svolgono un ruolo importante su Marte, in particolare le caratteristiche su larga scala del paesaggio e le differenze nella temperatura superficiale della morfologia.

"Poiché ci sono grandi dune di sabbia che si trovano in regioni distinte di Marte, questi sono buoni posti per cercare cambiamenti, " disse Chojnacki, scienziato dello staff associato presso l'UA e autore principale dell'articolo, "Controlli delle condizioni al contorno nelle regioni ad alto flusso di sabbia di Marte". "Se non hai la sabbia che si muove, ciò significa che la superficie è semplicemente seduta lì, essere bombardato da radiazioni ultraviolette e gamma che distruggerebbero molecole complesse e qualsiasi antica biofirma marziana".

Rispetto all'atmosfera terrestre, l'atmosfera marziana è così sottile che la sua pressione media sulla superficie è solo lo 0,6 percento della pressione atmosferica del nostro pianeta a livello del mare. Di conseguenza, i sedimenti sulla superficie marziana si muovono più lentamente delle loro controparti terrestri.

Le dune marziane osservate in questo studio variavano da 6 a 400 piedi di altezza e si è scoperto che si muovevano a una velocità media abbastanza uniforme di due piedi per anno terrestre. Per confronto, alcune delle dune di sabbia terrestri più veloci sulla Terra, come quelli del Nord Africa, migrare a 100 piedi all'anno.

"Su Marte, semplicemente non c'è abbastanza energia eolica per spostare una notevole quantità di materiale sulla superficie, "Chojnacki ha detto. "Potrebbero volerci due anni su Marte per vedere lo stesso movimento che normalmente vedresti in una stagione sulla Terra".

I geologi planetari stavano discutendo se le dune di sabbia del pianeta rosso fossero reliquie di un lontano passato, quando l'atmosfera era molto più densa, o se le sabbie alla deriva rimodellano ancora oggi la faccia del pianeta, e se così fosse, fino a che punto.

"Volevamo sapere:il movimento della sabbia è uniforme in tutto il pianeta, o è potenziato in alcune regioni rispetto ad altre?" ha detto Chojnacki. "Abbiamo misurato la velocità e il volume con cui le dune si muovono su Marte".

Il team ha utilizzato le immagini scattate dalla fotocamera HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, che sta rilevando il vicino di casa della Terra dal 2006. HiRISE, che sta per High Resolution Imaging Science Experiment, è guidato dal Laboratorio Lunare e Planetario dell'UA e ha catturato circa il tre percento della superficie marziana con dettagli sorprendenti.

I ricercatori hanno mappato i volumi di sabbia, tassi di migrazione delle dune e altezze per 54 campi di dune, che comprende 495 singole dune.

"Questo lavoro non sarebbe stato possibile senza HiRISE, " disse Chojnacki, chi è un membro del team HiRISE. "I dati non provengono solo dalle immagini, ma è stato derivato dal nostro laboratorio di fotogrammetria che gestisco insieme a Sarah Sutton. Abbiamo un piccolo esercito di studenti universitari che lavorano part-time e costruiscono questi modelli digitali del terreno che forniscono una topografia su larga scala".

attraverso Marte, il sondaggio trovato attivo, letti di sabbia e polvere modellati dal vento in fosse strutturali:crateri, canyon, spaccature e crepe, così come resti vulcanici, bacini polari e pianure circostanti i crateri.

Nella scoperta più sorprendente dello studio, i ricercatori hanno scoperto che i più grandi movimenti di sabbia in termini di volume e velocità sono limitati a tre regioni distinte:Syrtis Major, una macchia scura più grande dell'Arizona che si trova direttamente a ovest del vasto bacino di Isidis; Ellesponto Monte, una catena montuosa lunga circa due terzi delle Cascate; e l'Erg polare nord, un mare di sabbia che lambisce la calotta polare nord. Tutte e tre le aree sono separate dalle altre parti di Marte da condizioni che non sono note per influenzare le dune terrestri:rigide transizioni nella topografia e temperature superficiali.

"Questi non sono fattori che troveresti nella geologia terrestre, " disse Chojnacki. "Sulla Terra, i fattori in gioco sono diversi da Marte. Per esempio, le acque sotterranee vicino alla superficie o le piante che crescono nell'area ritardano il movimento della sabbia delle dune".

Su scala minore, si è scoperto che i bacini pieni di polvere brillante hanno tassi più elevati di movimento della sabbia, anche.

"Un bacino luminoso riflette la luce del sole e riscalda l'aria sopra molto più rapidamente delle aree circostanti, dove la terra è oscura, "Chojnacki ha detto, "così l'aria risalirà il bacino verso il bordo del bacino, guidando il vento, e con esso, la sabbia."

Comprendere come la sabbia e i sedimenti si muovono su Marte può aiutare gli scienziati a pianificare future missioni in regioni che non possono essere facilmente monitorate e che hanno implicazioni per lo studio di antichi, ambienti potenzialmente abitabili.