Investigadores del Instituto Oden y la Escuela de Geociencias Jackson han desarrollado un modelo mejorado para la predicción del flujo de agua subterránea en todo el planeta en Marte que no solo es más preciso sino, según su autor, también más elegante.
Se cree que Marte chocó con una enorme entidad astral hace unos cuatro mil millones de años.
El Bombardeo Pesado Tardío se refiere a un período en el que se cree que un número desproporcionadamente grande de asteroides colisionaron con Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Muchos meteoros y meteoritos impactaron en Marte, lo que resultó en una gran cantidad de cráteres de impacto masivo en la superficie del Planeta Rojo. También se cree que el evento creó sus tierras bajas del norte, tan grandes que son visibles desde el espacio, donde una extensión significativa de tierra marciana parece haber sido cortada literalmente.
También se cree que esta cuenca alguna vez contuvo una enorme masa de agua. “Marte solía tener mucha agua y probablemente todavía tenga hielo antes de esta colisión”. Ese es Mohammad Afzal Shadab, un estudiante graduado de CSEM en el Instituto Oden cuyo equipo desarrolló una fórmula matemática muy simple para predecir qué tan alto habría sido ese nivel freático. El estudio titulado: “Estimaciones de las tasas de recarga medias marcianas a partir de modelos analíticos de aguas subterráneas” está asesorado por Marc Hesse y se lleva a cabo en colaboración con Eric Hiatt. Es una colaboración entre el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales, la Escuela de Geociencias Jackson, el Instituto de Geofísica y el Centro de Habitabilidad de Sistemas Planetarios.
“Usando la transformación de coordenadas curvilíneas y la dinámica del flujo de agua subterránea, desarrollamos soluciones analíticas para un acuífero de agua subterránea no confinado constante debajo de las tierras altas del sur de Noachian Mars (hace 4 mil millones de años)”, dijo Shadab.
También utilizaron los modelos para explorar combinaciones autoconsistentes de recarga (lluvia o precipitación) y conductividades hidráulicas.
Si bien los modelos se han desarrollado en el pasado, los científicos se han basado en el método de mapeo cartesiano más sencillo. No, los cartógrafos marcianos anteriores no eran terraplanistas. Pero se descubrió que estos primeros modelos simplificados, predominantemente limitados a coordenadas cartesianas y cilíndricas, estaban muy equivocados.
A pesar de que los planetas tienen forma esférica, hasta ahora nadie había incorporado una coordenada esférica. ¿Por qué? En pocas palabras, porque requiere matemáticas más complejas. “Encontramos que todas las estimaciones publicadas anteriormente para las tasas de recarga son órdenes de magnitud diferentes de lo que podría acomodar el Marte primitivo”, agregó.
Curiosamente, el modelo matemático más “complejo” pudo producir análisis más simples que las simulaciones anteriores. “Simple es la palabra incorrecta para usar. Yo diría más elegante”, agregó. “Y las simulaciones 3D en una geometría complicada con cráteres y costas putativas desarrolladas por mis co-colaboradores en la Escuela Jackson respaldan el modelo, mostrando el mismo comportamiento”.
Así que el norte de Marte no tiene cabeza. Pero también tiene agujeros muy profundos, un área conocida como las tierras bajas del norte. También hay tierras altas del sur, donde un terreno más alto y montañoso domina el paisaje.
Shadab y el equipo de investigación crearon un modelo para un océano hipotético en las tierras bajas del norte que está conectado o “recargado” por un acuífero de agua subterránea en todas las tierras altas del sur.
