Marte es uno de los componentes más explorados del sistema solar, pero siempre hay más descubrimientos por revelar en el planeta vecino de la Tierra. En la Tierra podemos tomar mediciones directas para comprender las actividades meteorológicas de nuestro planeta, pero en Marte los científicos deben utilizar evidencia en el paisaje para discernir esta información.
Una de esas características del paisaje del planeta rojo son las dunas de barjan en los desiertos, dunas de arena en forma de media luna formadas por patrones de viento predominantemente en una dirección en áreas con un suministro limitado de arena. Estas dunas de origen eólico se ven significativamente afectadas por la circulación atmosférica en la superficie del planeta, y una nueva investigación publicada en Geophysical Research Letters encuentra que la topografía localizada a escalas <100 km (como los cráteres de impacto profundos de meteoritos rocosos o helados) puede desviar los vientos y causar Cambios en la formación de dunas de Barchan.
El Dr. Lior Rubanenko, profesor asistente en el Technion, Instituto de Tecnología de Israel, y sus colegas utilizaron el aprendizaje automático para caracterizar los patrones de viento de Marte basándose en la morfología de más de 700.000 dunas de barjan. Estos datos se obtuvieron a partir de imágenes tomadas por una cámara especializada del Mars Reconnaissance Orbiter, una nave espacial que orbita el planeta desde 2006 para recopilar información sobre su geología y clima.
El componente de aprendizaje automático fue entrenado para delinear automáticamente la forma de las dunas para mapear los campos de dunas. A partir de estas imágenes, los científicos identificaron la orientación del lado empinado (deslizamiento) de las dunas y sus puntas (llamadas cuernos) que sobresalen de los bordes. Cuando las bocinas son asimétricas y una es más larga que la otra, esto indica la interacción de múltiples direcciones del viento.
El equipo de investigación encontró un patrón distinto que surge en la migración de dunas como resultado de los patrones de circulación atmosférica de verano, dirigidos hacia el norte en latitudes medias y ciclónicos (movimiento en sentido antihorario alrededor de un centro de baja presión) cerca del polo norte. Este último también se divide en un componente más pequeño que experimenta la dirección del viento anticiclónico opuesta, que los autores atribuyen específicamente a los efectos de los vientos que se mueven a través de la capa de hielo polar.
En latitudes superiores a 45°N, el Dr. Rubanenko y sus colegas descubrieron que los patrones de migración de dunas son predominantemente hacia el este, coincidiendo con la circulación del vórtice polar ciclónico, mientras que en latitudes por debajo de esta, hasta -45°N, están dirigidos hacia el sur. Los regímenes de viento locales afectan más intensamente áreas donde las características topográficas tienen un tamaño horizontal de 10 a 50 km, pero tienen poco impacto cuando los puntos de referencia superan las escalas de 100 km, ya que estos se ven afectados por los sistemas de viento planetarios más grandes.
Sin embargo, una limitación del proyecto de aprendizaje automático es que no considera plenamente las complejidades de los cambios en los regímenes de viento entre el día y la noche y entre estaciones, sino que se centra en patrones a más largo plazo. También tiene problemas en áreas con cambios topográficos significativos, como los cráteres de impacto más grandes de Valles Marineris, Hellas y Argyre, donde las dunas están dispersas en un área más grande.
Estos cráteres actúan como trampas de arena, proporcionando abundante material para la formación de campos de dunas, que se forman más cerca del centro de la cuenca del cráter cuanto más profundos son. La migración dentro de los cráteres podría deberse a vientos más fuertes que soplan desde las laderas.
Si bien se requiere un mayor refinamiento de la tecnología de aprendizaje automático, la investigación preliminar aquí rastrea datos reales cuando se prueba y coincide con la evidencia de la superficie sobre la dirección del polvo y la arena arrastrados por el viento durante las tormentas de polvo.
Al igual que en la Tierra, los patrones de circulación a escala planetaria muestran una tendencia general que se desplaza desde los polos hasta el ecuador de Marte con interrupciones en las latitudes medias. Comprender los patrones de circulación atmosférica en Marte es importante para respaldar las misiones tripuladas al planeta y las perspectivas de habitabilidad futura.
Con información de Geophysical Research Letters
