p Pesquisadores do Trinity College Dublin lançaram luz sobre as enigmáticas "aranhas de Marte, "fornecendo a primeira evidência física de que essas características únicas na superfície do planeta podem ser formadas pela sublimação do CO ₂ gelo. p Aranhas, mais formalmente conhecido como araneiformes, são sistemas radiais de topografia negativa de aparência estranha de depressões dendríticas; padrões que se assemelham a galhos de uma árvore ou relâmpagos bifurcados. Esses recursos, que não são encontrados na Terra, Acredita-se que sejam esculpidos na superfície marciana por gelo seco que muda diretamente de sólido para gasoso (sublimado) na primavera. Ao contrário da Terra, A atmosfera de Marte compreende principalmente CO ₂ e conforme as temperaturas diminuem no inverno, isso se deposita na superfície como CO ₂ geada e gelo.

p A equipe Trinity, junto com colegas da Durham University e da Open University, conduziu uma série de experimentos financiados pelo Irish Research Council e Europlanet na Câmara de Simulação de Marte da Open University (foto abaixo), sob a pressão atmosférica marciana, a fim de investigar se padrões semelhantes às aranhas marcianas poderiam se formar por sublimação de gelo seco.

p Suas descobertas são detalhadas em um artigo publicado hoje em Relatórios Científicos :"A formação de araneiformes por ventilação de dióxido de carbono e dinâmica de sublimação vigorosa sob pressão atmosférica marciana."

p "Esta pesquisa apresenta o primeiro conjunto de evidências empíricas para um processo de superfície que se pensa modificar a paisagem polar de Marte. A hipótese de Kieffer [explicada abaixo] foi bem aceita por mais de uma década, mas até agora, foi enquadrado em um contexto puramente teórico. … Os experimentos mostram diretamente que os padrões de aranha que observamos em Marte da órbita podem ser esculpidos pela conversão direta de gelo seco de sólido em gasoso. É emocionante porque estamos começando a entender mais sobre como a superfície de Marte está mudando sazonalmente hoje. "

p A equipe de pesquisa fez furos nos centros de CO ₂ blocos de gelo e os suspendeu com uma garra semelhante às encontradas em arcadas, acima de leitos granulares de diferentes tamanhos de grãos. Eles baixaram a pressão dentro de uma câmara de vácuo para a pressão atmosférica marciana (6 mbar) e então usaram um sistema de alavanca para colocar o CO ₂ bloco de gelo na superfície

p Eles usaram um efeito conhecido como Efeito Leidenfrost, pelo qual, se uma substância entra em contato com uma superfície muito mais quente do que seu ponto de sublimação, ele formará uma camada gasosa ao seu redor. Quando o bloco atingiu a superfície arenosa, CO ₂ mudou diretamente de sólido para gás e o material foi visto escapando pelo orifício central na forma de uma pluma

p Em cada caso, uma vez que o bloqueio foi levantado, um padrão de aranha foi corroído pelo gás que escapou. Os padrões de aranha eram mais ramificados quando tamanhos de grãos mais finos eram usados ​​e menos ramificados quando tamanhos de grãos mais grossos eram usados.

p Este é o primeiro conjunto de evidências empíricas para esse processo de superfície existente.

p Dra. Mary Bourke, do Departamento de Geografia da Trinity, que supervisionou a pesquisa de doutorado, disse:

p "Este trabalho inovador apóia o tema emergente de que o clima e as condições meteorológicas atuais em Marte têm uma influência importante não apenas nos processos de superfície dinâmica, mas também para qualquer futura exploração robótica e / ou humana do planeta. "

p A principal hipótese proposta para a formação de aranhas (hipótese de Kieffer) sugere que na primavera, a luz do sol penetra nesse gelo translúcido e aquece o terreno abaixo dele. O gelo vai sublimar de sua base, fazendo com que a pressão aumente e, eventualmente, o gelo se romperá, permitindo que o gás pressurizado escape através de uma rachadura no gelo. Os caminhos do gás escapando deixarão para trás os padrões dendríticos observados em Marte hoje e o material arenoso / empoeirado será depositado no topo do gelo na forma de uma pluma.

p Contudo, até agora, não se sabe se tal processo teórico é possível e este processo nunca foi observado diretamente em Marte.

p Adicionalmente, os pesquisadores observaram que quando o CO ₂ blocos foram liberados e sublimados dentro do leito de areia, a sublimação foi muito mais vigorosa do que o esperado e o material foi jogado por toda a câmara. Esta observação será útil na compreensão de modelos de outros CO ₂ processos relacionados à sublimação em Marte, como a formação de fluxos difusivos recorrentes laterais em torno de ravinas de dunas lineares em Marte.

p A metodologia usada pode ser redirecionada para estudar o papel geomórfico do CO ₂ sublimação em outra formação de característica de superfície marciana ativa - e de fato, pode abrir caminho para pesquisas futuras sobre processos de sublimação em outros corpos planetários com nenhuma / escassa atmosfera como Europa ou Enceladus.