Una nueva técnica desarrollada por geocientíficos del MIT ha permitido a los científicos comprender qué tan rápido fluyen los ríos en Marte y cómo fluyen actualmente en Titán. El método utiliza observaciones satelitales para estimar la velocidad a la que los ríos mueven fluidos y sedimentos río abajo.
Los ríos no existen exclusivamente en nuestro planeta. Ahora sabemos que fluye, o solía fluir, en otros dos mundos del sistema solar: Marte y Titán, la luna más grande de Saturno. En Marte, los investigadores han podido, gracias a numerosas misiones a lo largo de los años, observar antiguos ríos secos, al final de los cuales aún son visibles los deltas. Sin embargo, los lechos de los ríos todavía están activos en Titán, como lo confirman las imágenes de satélite, incluso si los ríos que fluyen aquí no llevan agua, sino metano líquido.
Los investigadores de hoy están tratando de entender cómo funcionan estos ríos, o cómo solían funcionar, y en qué se diferencian de los caminos de la tierra. Una nueva técnica desarrollada por geocientíficos del MIT ha permitido a los científicos comprender qué tan rápido fluyen los ríos en Marte y cómo fluyen actualmente en Titán. El método utiliza observaciones satelitales para estimar la velocidad a la que los ríos mueven fluidos y sedimentos río abajo.
Aplicando la nueva técnica, el equipo del MIT calculó la velocidad y la profundidad de los ríos antiguos que fluían a través de ciertas regiones de Marte hace más de mil millones de años. Los investigadores también calcularon estimaciones similares para los ríos actualmente activos en Titán, aunque la espesa atmósfera de la luna y la distancia de la Tierra dificultan la exploración, con muchas menos imágenes disponibles de su superficie que en Marte.
Fuente: Sam Birch (Islandia), NASA/JPL/Universidad de Arizona (Marte), NASA/JPL-Caltech/ASI/Cassini Radar Team (Titán).
El estudio nació de las preocupaciones de los autores del estudio, Taylor Byron y Samuel Birch, sobre los ríos de Titán. Las imágenes tomadas por la nave espacial Cassini de la NASA mostraron una extraña falta de deltas en forma de abanico en las desembocaduras de la mayoría de los ríos en esta luna, a diferencia de muchos ríos en la Tierra. ¿Es posible que los ríos de Titán no lleven suficiente flujo o sedimento para formar un delta?
El equipo se basó en el trabajo del coautor Gary Parker, quien hace unos años desarrolló un conjunto de ecuaciones matemáticas para describir el flujo de los ríos en la Tierra. Parker estudió las mediciones de campo de los ríos realizadas por otros y, a partir de estos datos, descubrió que había algunas relaciones generales entre las dimensiones físicas de un río (ancho, profundidad y pendiente) y su velocidad de flujo. Luego desarrolló ecuaciones para describir matemáticamente estas relaciones, teniendo en cuenta otras variables como el campo gravitacional que actúa sobre el río y el volumen y la densidad del sedimento que se empuja a lo largo del lecho del río. Sin embargo, para los ríos de otros planetas, las mediciones son limitadas y dependen en gran medida de las imágenes y los altímetros recopilados por los satélites: para Marte, muchos orbitadores han tomado imágenes de alta resolución del planeta, para Titán, en cambio, las imágenes son pocas y distantes entre sí.
Birch ha adaptado las ecuaciones de Parker para trabajar solo con datos de ancho y pendiente. Luego, recopiló datos de 491 ríos en la Tierra, probó las ecuaciones ajustadas en estos ríos y descubrió que las predicciones basadas únicamente en el ancho y la pendiente de cada río eran precisas. Luego aplicó las ecuaciones a Marte y, en particular, a los antiguos ríos que desembocan en los cráteres Gale y Jezero, los cuales se cree que fueron lagos llenos de agua hace miles de millones de años. Para predecir el flujo de cada río, alimentó las ecuaciones de la gravedad de Marte y las estimaciones del ancho y la pendiente de cada río, basándose en imágenes y medidas de altímetro tomadas por satélites en órbita.
Fuente: NASA/JPL/USGS
Según sus predicciones de flujo, el equipo encontró que los ríos probablemente fluyeron durante al menos 100 000 años en el cráter Gale y al menos 1 millón de años en el cráter Jezero, tiempo suficiente para albergar vida. También pudieron comparar sus proyecciones del tamaño promedio de los sedimentos en cada lecho de río con las mediciones de campo reales de los granos marcianos cerca de cada río, tomadas por el rover Curiosity and Perseverance de la NASA. Estas pocas mediciones de campo permitieron al equipo verificar la precisión de sus ecuaciones aplicadas a Marte.
Luego, el equipo se concentró en Titán. Identificó dos lugares donde se podían medir los rápidos, incluido un río que desemboca en un lago del tamaño del lago Ontario. Este río parece formar un delta al entrar en el lago. Sin embargo, el delta es uno de los pocos que se cree que existen en la superficie de la Luna: casi todos los ríos visibles que desembocan en el lago son vagamente deltas. El equipo también aplicó el método a un río sin delta.
Calculó las tasas de flujo de ambos ríos y descubrió que eran comparables a algunos de los ríos más grandes de la Tierra, con un flujo delta que estimaba el flujo del Mississippi. Ambos ríos deben desplazar suficiente sedimento para formar un delta, sin embargo, la mayoría de los ríos de Titán no tienen sedimentos en forma de abanico. Por lo tanto, se debe ofrecer algo más para explicar la falta de sedimentos del río.
Y en otro descubrimiento, el equipo calculó que los ríos en Titán deben ser más anchos y con una pendiente más suave que los ríos que llevan el mismo flujo en la Tierra o Marte. «Titán es el lugar más cercano a la Tierra», dice Birch. «Acabamos de probarlo. Sabemos que hay mucho más por ahí, y esta técnica remota nos está acercando un poco más».
