4 de diciembre de 2008

Antiguos ciclos climáticos registrados en rocas marcianas

Imagen: NASA/JPL-Caltech/U. Arizona

Los ciclos climáticos persistentes durante millones de años en el Marte antiguo dejaron un registro de patrones rítmicos en gruesas capas de roca sedimentaria, revelados en detalle en tres dimensiones por una cámara telescópica del Orbitador de Reconocimiento Marciano, MRO, de la NASA.

Los investigadores que utilizan la cámara del instrumento HiRISE (experimento científico de imágenes en alta resolución) reportan la primera medición de una señal periódica en las rocas de Marte. Esto lleva a las huellas del ciclo climático más atrás en la historia de Marte que los ritmos más recientes vistos en las capas de hielo de Marte. También puede reavivar los debates sobre algunos patrones en capas de roca en la Tierra.

Capas de espesor similar se repiten entre decenas y cientos de veces en las rocas expuestas dentro de cuatro cráteres en la región de Marte llamada Arabia Terra. En uno de los cráteres, Becquerel, los bloques de un patrón de 10 capas se repite por lo menos 10 veces, lo que podría corresponder a un conocido patrón diez a uno de cambios en la inclinación del eje de rotación del planeta.

"Cada capa se ha degradado en escalones en la topografía donde el material que es más resistente a la erosión se encuentra por encima del que es menos resistente", dijo Kevin Lewis del Instituto Tecnológico de California, Caltech, en Pasadena, California, que es el autor principal de un informe sobre las capas periódicas publicado en la edición del 5 de diciembre de la revista Science.

Algunos cambios periódicos en el medioambiente parecen haber afectado la forma en que la roca se volvía resistente a la formación de sedimentos, tal vez a partir de cambios en el tamaño de la arena o en que partículas de limo fueron depositadas por el viento, o de cómo las partículas se pegaron después de la deposición.

Algunas de las capas individuales tienen menos de 90 centímetros de espesor.

La cámara HiRISE realiza pares de imágenes de cada sitio desde ángulos ligeramente diferentes en órbita, proporcionando la información estéreo necesaria para la determinación del espesor de cada capa.

"Es fácil ser engañado si no se conocen la topografía y las medidas de las capas en tres dimensiones", dijo Alfred McEwen de la Universidad de Arizona, en Tucson, investigador principal de la cámara y coautor del nuevo informe. "Con la información estéreo, es evidente que hay un patrón repetitivo en estas capas".

Los geólogos comúnmente encuentran "ritmos", o patrones repetitivos, en las capas sedimentarias en la Tierra. Determinar el origen de esos ritmos puede ser difícil. Algunos resultan de ciclos anuales o de mareas, o de episodios de inundaciones que pueden no ser totalmente periódicos, pero el papel de los ciclos astronómicos de más largo plazo ha sido debatido. Un paso para mostrar que los ciclos astronómicos pueden dejar su marca en los sedimentos proviene del hallazgo de la repetición de conjuntos de cinco capas en algunos basamentos terrestres, coincidiendo con una razón conocida como cinco a uno de dos variaciones cíclicas en la órbita de la Tierra.

Lewis y sus colegas encontraron algo similar en Marte: "Nuestros resultados sugieren que los ciclos del cambio climático llevaron a los patrones que vemos registrados en las capas de roca de Marte hoy, posiblemente como resultado de variaciones similares en la órbita de Marte", dijo. "Marte tiene ciclos con una razón de diez a uno en la forma en que cambia su inclinación - pequeños bamboleos dentro de paquetes más grandes. Más que seguro vemos una razón de diez a uno en uno de estos depósitos en capas. Es como tratar de identificar una canción - es más fácil si hay múltiples instrumentos tocando partes diferentes, en lugar de un único ritmo."

Además de tener un ritmo de 10 golpes a la barra en lugar del patrón de cinco golpes de la Tierra, Marte tiene características que lo hacen un buen laboratorio para estudiar cómo los ciclos astronómicos afectan al clima. La inclinación del eje de Marte varía mucho más que la del eje de la Tierra, porque la Tierra tiene un satélite natural relativamente grande que le proporciona un efecto estabilizador. Y, al menos durante la mayor parte de su historia, Marte ha carecido de los océanos y la atmósfera de espesor que, en la Tierra, modulan los efectos de las variaciones orbitales y añaden sus propias pautas cíclicas.

El patrón de 10 golpes del bamboleo de Marte termina a alrededor de 1,2 millones de años. Si los paquetes de 10 capas del cráter Becquerel son, de hecho, las marcas de ese ciclo, los 10 o más paquetes apilados en cada uno se registraron por alrededor de 12 millones de años cuando las condiciones ambientales que afectan a la sedimentación fueron en general constantes, salvo por los efectos de los cambios en la inclinación.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.nasa.gov/