Vastitas Borealis (en latín, 'desierto del norte')[1]es laregiónde tierras bajasMarte. Está en las latitudes septentrionales del planeta y rodea laregión polar norte.[2]A menudo, a Vastitas Borealis se la denomina simplementellanuras del norte,tierras bajas del norteoerg[3]de Marte. Las llanuras se encuentran a 4-5 km por debajo del radio medio del planeta y su centro se encuentra en 87°44′N 32°32′E / 87.73, -32.53 .[4]Una pequeña parte de Vastitas Borealis llega por debajo de los 65°N.
La región recibió su nombre de Eugene Antoniadi , quien señaló la característica distintiva del albedo de las llanuras del norte en su libro La Planète Mars (1930). El nombre fue adoptado oficialmente por la Unión Astronómica Internacional en 1973. [5]
Aunque no es una característica oficialmente reconocida, la Cuenca Polar Norte constituye la mayor parte de las tierras bajas en el hemisferio norte de Marte. [6] [7] Como resultado, Vastitas Borealis se encuentra dentro de la Cuenca Polar Norte, mientras que Utopia Planitia , otra cuenca muy grande, está adyacente a ella. Algunos científicos han especulado que las llanuras estuvieron cubiertas por un océano hipotético en algún momento de la historia de Marte y se han sugerido posibles costas para sus bordes meridionales. Hoy en día, estas llanuras de suave pendiente están marcadas por crestas, colinas bajas y cráteres dispersos. Vastitas Borealis es notablemente más suave que áreas topográficas similares en el sur.
En 2005, la sonda espacial Mars Express de la Agencia Espacial Europea fotografió una cantidad sustancial de hielo de agua en un cráter de la región de Vastitas Borealis. Las condiciones ambientales en la zona de esta formación son adecuadas para que el hielo de agua se mantenga estable. Se descubrió después de superponer dióxido de carbono congelado sublimado al comienzo del verano del hemisferio norte y se cree que se mantiene estable durante todo el año marciano. [8]
El 25 de mayo de 2008 (a principios del verano marciano), una sonda de la NASA llamada Phoenix aterrizó sin problemas en una región de Vastitas Borealis llamada extraoficialmente Valle Verde . Phoenix aterrizó en 68.218830°N 234.250778°E. [9] La sonda, que se encontraba estacionaria, recolectó y analizó muestras de suelo en un intento de detectar agua y determinar cuán hospitalario podría haber sido el planeta para el crecimiento de la vida. Permaneció activa allí hasta que las condiciones invernales se volvieron demasiado duras unos cinco meses después. [10]
A diferencia de algunos de los sitios visitados por los aterrizadores Viking y Pathfinder , casi todas las rocas cerca del lugar de aterrizaje de Phoenix en Vastitas Borealis son pequeñas. Hasta donde alcanza la vista de la cámara, el terreno es plano, pero tiene forma de polígonos. Los polígonos tienen entre 2 y 3 m de diámetro y están delimitados por depresiones de entre 20 y 50 cm de profundidad. Estas formas son causadas por el hielo en el suelo que reacciona a grandes cambios de temperatura. [11] La parte superior del suelo tiene una corteza. El microscopio mostró que el suelo está compuesto de partículas planas (probablemente un tipo de arcilla) y partículas redondeadas. Cuando se recoge el suelo, se aglutina. Aunque otros aterrizadores en otros lugares de Marte han visto muchas ondulaciones y dunas, no se ven ondulaciones ni dunas en el área de Phoenix . Hay hielo a unos pocos centímetros por debajo de la superficie en el medio de los polígonos. A lo largo del borde de los polígonos, el hielo tiene al menos 8 pulgadas de profundidad. Cuando el hielo queda expuesto a la atmósfera marciana desaparece lentamente. [12] En invierno se producirían acumulaciones de nieve en la superficie. [13]
Los resultados publicados en la revista Science después de que terminara la misión Phoenix informaron que se detectaron cloruro , bicarbonato, magnesio , sodio , potasio , calcio y posiblemente sulfato en las muestras. El pH se redujo a7,7 ± 0,5 . Se detectó perclorato (ClO 4 ), un oxidante fuerte. Este fue un descubrimiento significativo. El químico tiene el potencial de ser utilizado como combustible para cohetes y como fuente de oxígeno para futuros colonos. Bajo ciertas condiciones, el perclorato puede inhibir la vida; sin embargo, algunos microorganismos obtienen energía de la sustancia (por reducción anaeróbica). El químico cuando se mezcla con agua puede reducir en gran medida los puntos de congelación, de manera similar a cómo se aplica sal a las carreteras para derretir el hielo. El perclorato atrae fuertemente el agua; en consecuencia, podría extraer humedad del aire y producir una pequeña cantidad de agua líquida en Marte hoy. [14] Los barrancos, que son comunes en ciertas áreas de Marte, pueden haberse formado a partir del perclorato que derrite el hielo y hace que el agua erosione el suelo en pendientes pronunciadas. [15] Dos series de experimentos demostraron que el suelo contiene entre un 3 y un 5 % de carbonato de calcio. Cuando se calentó lentamente una muestra en el Analizador Térmico y de Gases Evolucionados (TEGA), se produjo un pico a 725 °C, que es lo que sucedería si hubiera carbonato de calcio presente. En un segundo experimento, se añadió ácido a una muestra de suelo en el Laboratorio de Química Húmeda (WCL) mientras un electrodo de pH medía el pH. Como el pH aumentó de 3,3 a 7,7, se concluyó que había carbonato de calcio presente. El carbonato de calcio cambia la textura del suelo al cementar las partículas. Tener carbonato de calcio en el suelo puede ser más fácil para las formas de vida porque amortigua los ácidos, creando un pH más favorable para la vida. [16]
Gran parte de la superficie de Vastitas Borealis está cubierta de un suelo con dibujos. A veces, el suelo tiene forma de polígonos. El módulo de aterrizaje Phoenix proporcionó imágenes en primer plano de un suelo con dibujos en forma de polígonos . En otros lugares, la superficie tiene montículos bajos dispuestos en cadenas. Algunos científicos llamaron primero a estas características terreno de huellas dactilares porque las numerosas líneas parecían la huella dactilar de alguien. [17] Se encuentran características similares tanto en forma como en tamaño en regiones periglaciares terrestres como la Antártida. Los polígonos de la Antártida se forman por la expansión y contracción repetidas de la mezcla de suelo y hielo debido a los cambios de temperatura estacionales. Cuando el suelo seco cae en las grietas, se forman cuñas de arena que aumentan este efecto. Este proceso da como resultado redes poligonales de fracturas por tensión. [18]
En primavera, aparecen diversas formas porque la escarcha desaparece de la superficie, dejando al descubierto el suelo oscuro subyacente. Además, en algunos lugares, el polvo sale volando en erupciones similares a géiseres, a las que a veces se denomina "arañas". Si sopla el viento, el material crea una franja o abanico largo y oscuro.
Los glaciares formaron gran parte de la superficie observable en grandes áreas de Marte. Se cree que gran parte del área en latitudes altas aún contiene enormes cantidades de hielo de agua. [20] En marzo de 2010, los científicos publicaron los resultados de un estudio de radar de un área llamada Deuteronilus Mensae que encontró evidencia generalizada de hielo debajo de unos pocos metros de escombros de roca. El hielo probablemente se depositó en forma de nevada durante un clima anterior, cuando los polos estaban más inclinados. [21] Se cree que algunas características de Vastitas Borealis son glaciares antiguos, como se muestra en las imágenes a continuación.
En algunos lugares donde el manto de hielo está expuesto, se observa que contiene muchas capas. Algunas de ellas se muestran en la siguiente imagen.
El módulo de aterrizaje Phoenix proporcionó varios meses de observaciones meteorológicas desde Mare Boreum. Las velocidades del viento oscilaron entre 11 y 58 km por hora. La velocidad media habitual fue de 36 km por hora. [22] La temperatura más alta medida durante la misión fue de -19,6 °C, mientras que la más fría fue de -97,7 °C. [23] Se observaron remolinos de polvo. [24]
En las imágenes de la Phoenix se observaron cirros que produjeron nieve . Las nubes se formaron a un nivel en la atmósfera de alrededor de -65 °C, por lo que tendrían que estar compuestas de hielo de agua, en lugar de hielo de dióxido de carbono, porque la temperatura para la formación de hielo de dióxido de carbono es mucho más baja: menos de -120 °C. Como resultado de la misión, ahora se cree que el hielo de agua (nieve) se habría acumulado más tarde en el año en este lugar. [13]
Los científicos creen que el hielo de agua fue transportado hacia abajo por la nieve durante la noche. Se sublimó (pasó directamente de hielo a vapor) por la mañana. A lo largo del día, la convección y la turbulencia lo mezclaron nuevamente con la atmósfera. [13]
La interpretación de los datos transmitidos desde la sonda Phoenix se publicó en la revista Science . Según los datos revisados por pares, se ha confirmado la presencia de hielo de agua y que el sitio tuvo un clima más húmedo y cálido en el pasado reciente. El hallazgo de carbonato de calcio en el suelo marciano lleva a los científicos a creer que el sitio había sido húmedo en el pasado geológico. Durante los ciclos diurnos estacionales o de períodos más largos, el agua puede haber estado presente en forma de películas delgadas. La inclinación u oblicuidad de Marte cambia mucho más que la de la Tierra; por lo tanto, es probable que haya períodos de mayor humedad. [25]