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Una lluvia orográfica forjó los valles marcianos

Una lluvia orográfica forjó los valles marcianos

Científicos de la Universidad de Brown (EE.UU) han demostrado que el origen de los valles de Marte es la lluvia orográfica, es decir, la provocada cuando los vientos húmedos son elevados por parte de grandes cadenas montañosas, y en el camino liberan el agua que transportan, al ser demasiado pesada. Ese agua habría caído en forma de nieve, aunque quizás también en forma de lluvia.

Una lluvia orográfica forjó los valles marcianos

Las redes de valles ramificados que se pueden observar en la superficie marciana dejan pocas dudas de que alguna vez hubo agua en el planeta rojo.

Pero de dónde provenía esa agua -ya sea que hubiese brotado del subsuelo o que hubiese caído en forma de lluvia o nieve- es todavía objeto de debate entre los científicos. Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Brown (Rhode Island, EE.UU) da una prueba más para la hipótesis de la precipitación.

El estudio revela que los valles esculpidos por el agua en cuatro lugares diferentes de Marte parecen haber sido causados ​​por el escurrimiento de la precipitación orográfica: la nieve o la lluvia que cae cuando los vientos húmedos predominantes son empujados hacia arriba por cadenas montañosas. Los nuevos resultados son la prueba más detallada hasta ahora de un efecto orográfico en el antiguo Marte y podrían arrojar nueva luz sobre el clima y la atmósfera primitivas del planeta.

Un artículo que describe el trabajo ha sido aceptado por la revista Geophysical Research Letters y publicado online en junio.

Kat Scanlon, una estudiante de doctorado de ciencias geológicas en la Universidad de Brown, es el director de la investigación y está bien familiarizado con el efecto orográfico. Hizo estudios de posgrado en meteorología en Hawai, que es la sede de un patrón orográfico por excelencia. Vientos tropicales húmedos del este son empujados hacia arriba cuando llegan a las montañas de la isla grande de Hawaii.

Los vientos carecen de la energía cinética para llegar a la cima de la montaña, por lo que se deshacen de su humedad en el lado oriental de la isla, haciendo que parte de esta se convierta en una selva tropical. El lado occidental, en cambio, es casi un desierto, ya que se encuentra en una «sombra de lluvia» creada por el pico de la montaña.

Scanlon cree que patrones orográficos similares podrían haber tenido lugar en el Marte primitivo y que las redes de valles pueden ser un indicador de los mismos. «Eso es lo que de inmediato vino a mi mente al tratar de averiguar si estos valles en Marte se relacionan con la precipitación», explica, en la nota de prensa de la Universidad.

Los investigadores, entre ellos Jim Head, profesor de ciencias geológicas, empezaron identificando cuatro lugares donde se encontraron redes de valles a lo largo de altas cadenas montañosas o en los bordes elevados de cráteres. Para establecer la dirección de los vientos predominantes en cada lugar, los investigadores utilizaron un modelo de circulación general (GCM) novedoso, creado para Marte.

El modelo simula el movimiento del aire en base a la composición de gases que los científicos piensan que tenía la atmósfera primitiva de Marte. A continuación, el equipo utilizó un modelo de precipitación orográfica para determinar dónde, teniendo en cuenta los vientos dominantes de la GCM, sería más probable que cayera la precipitación en cada una de las áreas de estudio.

Los resultados

Sus simulaciones mostraron que la precipitación habría sido más intensa en las cabeceras de las redes de valles más densas.

«Su densidad de drenaje varía de la manera que se puede esperar de la compleja respuesta de la precipitación a la topografía», explica Scanlon. «Hemos sido capaces de confirmarlo de una manera muy sólida».

Los parámetros atmosféricos utilizados en el GCM se basan en un nuevo modelo de circulación general integral que predice un clima frío, por lo que las precipitaciones modeladas en este estudio eran de nieve.

Pero esta nieve podría haber sido derretida por situaciones episódicas de calentamiento para formar las redes de valles, y de hecho parte de esta precipitaciones podrían haber sido en forma lluvia durante este período, añaden Scanlon y Head.

«El siguiente paso es hacer un modelaje del deshielo», avanza Scanlon. «La pregunta es cómo de rápido se puede fundir un banco de nieve gigante. ¿Es necesaria la lluvia para crear los valles? ¿Es posible conseguir bastante carga de agua sólo con el derretimiento de la nieve?»

Referencia bibliográfica:

Kathleen E. Scanlon, James W. Head, Jean-Baptiste Madeleine, Robin D. Wordsworth, François Forget. Orographic precipitation in valley network headwaters: Constraints on the ancient Martian atmosphere. Geophysical Research Letters. DOI: 10.1002/grl.50687.

RedacciónT21

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