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Los mapas de radar de las capas de hielo de Marte permiten reconstruir el pasado de su clima

24/09/2009 09:16 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Nuevas imágenes tridimensionales de las capas marcianas del polo norte mediante el instrumento de radar de la sonda de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) son consistente con los modelos teóricos de las oscilaciones del clima marciano durante el último millón de años

Los mapas de radar de las capas de hielo de Marte permiten reconstruir el pasado de su clima

Nuevas imágenes tridimensionales de las capas marcianas del polo norte mediante el instrumento de radar de la sonda de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) son consistente con los modelos teóricos de las oscilaciones del clima marciano durante el último millón de años.

La combinación de los patrones de alineamiento de las capas con los modelos de los ciclos climáticos aporta una mejor comprensión sobre cómo se acumularon estas capas. Estos depósitos estratificados ricos en hielo cubren un área con una superficie de un tercio mayor que el estado de Texas y se apilan en espesores de hasta 2 km por encima de depósitos de base aportando hielo adicional.

El instrumento de radar SHARAD de MRO estudia las propiedades del subsuelo analizando los ecos de las ondas de radio que emite

"El contraste en las propiedades eléctricas entre las capas es lo que determina la reflectividad que observamos en el radar" explicó Nathaniel Putzig del Southwest Research Institute, en Boulder Colorado y miembro del equipo científico para el instrumento de radar del Orbitador. "El patrón de reflectividad nos da información sobre las variaciones del patrón de material en las capas."

Las primeras observaciones de radar indicaban que los depósitos estratificados de la región polar Norte están compuestos principalmente por hielo. Los contrastes observados por el radar entre diferentes capas de los depósitos se interpretan como diferencias en la concentración del material rocoso, en forma de polvo mezclado con hielo. Estos depósitos en Marte contienen alrededor de un tercio del agua que contienen el casquete polar en Groenlandia.

Putzig y nueve autores más informan de sus descubrimientos obtenidos a partir de 358 observaciones de radar en un artículo que fue aceptado para su publicación por la revista Icarus y que está disponible en línea.

En sus resultados de radar se incluye un corte de los depósitos estratificados del polo norte en Marte, se observa que las zonas de alta reflectividad, junto con múltiples capas que contrastan, se alternan con zonas más homogéneas de baja reflectividad. Los patrones de cómo estos dos tipos de zonas se alternan pueden correlacionarse con modelos sobre cómo los cambios del eje de rotación marciano han producido a su vez cambios en el clima planetario durante los últimos 4 millones de años, pero esto sólo es posible si descartamos algunas posibilidades sobre cómo se formaron estas capas.

Este gráfico compuesto ilustra el uso del instrumento de radar del Orbitador MRO para la elaboración de mapas de las capas ricas en hierro del subsuelo de la región polar Norte de Marte.

En el un radargrama "a" del instrumento se muestra una sección de el casquete polar Norte de Marte. La imagen está basada en los intervalos de tiempo producidos al rebotar los ecos en las diferentes capas. Las ondas de radar revelan depósitos estratificados helados que se superponen a una unidad de base en algunas zonas. La dimensión vertical de la sección está exagerada 100 veces en la dimensión horizontal. La barra de escala vertical es de 1 km. La barra de escala horizontal es de 100 km.

El radargrama "b" es una imagen de la cámara High Resolution Imaging Science Experiment camera (HiRISE), también del MRO. Muestra los depósitos estratificados y su unidad de base en la planicie expuesta acerca del extremo del casquete polar. La barra de escala es de 2 km. Este es una sección de una observación tomada el 28 de noviembre de 2006, 83, 4° de latitud norte y 118, 8° de longitud este.

El radargrama "c" es una imagen tomada con la cámara HighRISE, de la elevación superficial de la región polar Norte. La línea blanca de A a A' es la línea de corte para el radargrama "a". Las líneas amarillas discontinuas muestran la extensión de la unidad de base (región superior izquierda) y los depósitos estratificados. La barra de referencia de códigos de colores para las alturas en los radargramas "c" y "d" muestra alturas que varían desde el amarillo a 2, 3 km por debajo del nivel de referencia estándar para Marte hasta el violeta situado a 5, 8 km por debajo de esas referencia.

El radargrama "d" es un mapa generado por radar de las elevaciones en la base de los depósitos estratificados, que no muestra ningún desvío basal en la región inferior derecha (a pesar de la masa de las capas que la cubren) y alrededor de 1 km de desvío basal en la región superior izquierda.

El radargrama "e" es un mapa generado por radar del grosor de los depósitos estratificados, la diferencia entre las elevaciones superficiales recogidas en "sede" y las elevaciones de base reflejadas en "D.". El volumen total de los depósitos estratificados es de 821.000 kilómetros cúbicos, alrededor del 30% del casquete de polar del Groenlandia. La barra de escala de 200 km aplica también a los radargramas "c" y "d". La barra de referencia con el código de colores indica el grosor que varía desde el amarillo a 2 km hasta el negro 0 km.

La ilustración está adaptada de un artículo publicado por Putzig y otros en la revista Icarus.

Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Rome/Southwest Research Institute/University of Arizona

"No estamos haciendo modelos climáticos aquí; estamos comparando los resultados de los modelos de otros a lo que observamos con el radar, y utilizando estas comparaciones para acotar posibles explicaciones de cómo se formaron las capas", añadió Putzig.

Los últimos 300.000 años de la historia de Marte son un período de cambios menos drásticos en la inclinación del eje del planeta que los que hubo durante los 600.000 años anteriores. Puesto de la zona superior de los depósitos estratificados del polo norte (la parte depositada más recientemente) es fuertemente reflectiva al radar, los investigadores proponen que esta sección es de alto contraste en las capas, corresponde a periodos de cambios relativamente pequeños en la inclinación del eje del planeta.

También Proponen un mecanismo para explicar cómo se formaron estas capas de contraste. El patrón observado no se ajusta a bien con la interpretación previa de que en las capas, según el cual las capas en esas zonas se formaron durante los períodos de alta inclinación cuando la luz solar de la regiones polares sublimaba parte del diálogo de la capa superior y concentraba el polvo que se hallaba por debajo.

Más bien, se ajusta más a una explicación alternativa en la que las capas de polvo son sencillamente depositadas durante períodos en que la atmósfera tiene más polvo.

Los nuevos mapas de radar que comprenden hasta cinco capas de depósitos estratificados en la región polar Norte, revelan que el centro geográfico de la deposición del cielo probablemente se movió 400 km o más al menos una vez durante los últimos millones de años.

"El radar nos ha estado dando resultados espectaculares", explicó Jeffrey Plaut del Jet Propulsion Laboratory, de la NASA y coautor del artículo. "Hemos trazado mapas de capas continuas en el subsuelo en tres dimensiones a lo largo de una vasta región."

Fuente original Southwest Research Institute


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Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
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