El equipo estudió la inercia térmica para comprender cómo se formaron las capas de roca.
Como parte de un equipo de colaboradores de la Universidad del Norte de Arizona y la Universidad Johns Hopkins, el candidato a doctorado de NAU, Ari Koeppel, descubrió recientemente que el agua estuvo presente en una región de Marte llamada Arabia Terra.
Arabia Terra se encuentra en las latitudes septentrionales de Marte.
Nombrada en 1879 por el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli, esta antigua tierra cubre un área un poco más grande que el continente europeo.
Arabia Terra contiene cráteres, calderas volcánicas, cañones y hermosas bandas de roca que recuerdan a las capas de rocas sedimentarias del Desierto Pintado.
Estas capas de roca y cómo se formaron fueron el foco de investigación de Koeppel junto con su asesor, el profesor asociado Christopher Edwards del Departamento de Astronomía y Ciencias Planetarias de NAU junto con Andrew Annex, Kevin Lewis y el estudiante de pregrado Gabriel Carrillo de la Universidad Johns Hopkins.
Su estudio, titulado “Un registro frágil de agua fugaz en Marte”, fue financiado por el Programa de Análisis de Datos de Marte de la NASA y publicado recientemente en la revista Geology .
“Estábamos específicamente interesados en usar rocas en la superficie de Marte para comprender mejor los entornos pasados hace tres o cuatro mil millones de años y si podría haber habido condiciones climáticas que fueran adecuadas para la vida en la superficie”, dijo Koeppel. “Estábamos interesados en saber si había agua estable, cuánto tiempo pudo haber estado estable, cómo podría haber sido la atmósfera y cómo podría haber sido la temperatura en la superficie”.
Para comprender mejor lo que sucedió para crear las capas de roca, los científicos se centraron en la inercia térmica, que define la capacidad de un material para cambiar la temperatura.
La arena, con partículas pequeñas y sueltas, gana y pierde calor rápidamente, mientras que una roca sólida permanecerá caliente mucho después del anochecer.
Al observar las temperaturas de la superficie, pudieron determinar las propiedades físicas de las rocas en su área de estudio.
Podían saber si un material estaba suelto y se estaba erosionando cuando, de lo contrario, parecía sólido.
“Nadie había hecho una investigación en profundidad de la inercia térmica de estos depósitos realmente interesantes que cubren una gran parte de la superficie de Marte”, dijo Edwards.
Para completar el estudio, Koeppel utilizó instrumentos de teledetección en satélites en órbita. “Al igual que los geólogos en la Tierra, miramos las rocas para tratar de contar historias sobre entornos pasados”, dijo Koeppel. “En Marte, estamos un poco más limitados. No podemos simplemente ir a un afloramiento rocoso y recolectar muestras, somos bastante dependientes de los datos satelitales. Entonces, hay un puñado de satélites en órbita alrededor de Marte, y cada satélite alberga una colección de instrumentos. Cada instrumento juega su propio papel al ayudarnos a describir las rocas que están en la superficie “.
A través de una serie de investigaciones que utilizaron estos datos recopilados de forma remota, observaron la inercia térmica, además de la evidencia de erosión, la condición de los cráteres y qué minerales estaban presentes.
“Descubrimos que estos depósitos son mucho menos cohesivos de lo que todos pensaban anteriormente, lo que indica que este entorno solo pudo haber tenido agua durante un breve período de tiempo”, dijo Koeppel. “Para algunas personas, eso le quita el aire a la historia porque a menudo pensamos que tener más agua durante más tiempo significa que hay una mayor probabilidad de que la vida haya estado allí en algún momento. Pero para nosotros, es realmente muy interesante porque plantea una serie de preguntas nuevas. ¿Cuáles son las condiciones que podrían haber permitido que hubiera agua allí durante un breve período de tiempo? ¿Podría haber glaciares que se derritieron rápidamente con estallidos de grandes inundaciones? ¿Podría haber habido un sistema de agua subterránea que se filtró fuera del suelo por solo un breve período de tiempo solo para volver a hundirse?
Koeppel comenzó su carrera universitaria en ingeniería y física, pero pasó a estudiar ciencias geológicas mientras obtenía su maestría en The City College of New York.
Vino a NAU para trabajar con Edwards y sumergirse en la próspera comunidad científica planetaria de Flagstaff.
“Entré en la ciencia planetaria debido a mi entusiasmo por explorar mundos más allá de la Tierra. El universo es asombrosamente grande, incluso Marte es solo la punta del iceberg ”, dijo Koeppel. “Pero hemos estado estudiando Marte durante algunas décadas, y en este punto, tenemos una gran acumulación de datos. Estamos comenzando a estudiarlo a niveles que son comparables a las formas en que hemos podido estudiar la Tierra, y es un momento realmente emocionante para la ciencia de Marte ”.
Referencia: “A fragile record of fleeting water on Mars” by Ari H.D. Koeppel, Christopher S. Edwards, Andrew M. Annex, Kevin W. Lewis and Gabriel J. Carrillo, 20 October 2021, Geology.
DOI: 10.1130/G49285.1