Ao ver para que lado o vento sopra, um especialista em dinâmica de fluidos da Universidade do Texas em Dallas ajudou a propor uma solução para o mistério da montanha marciana.

Dr. William Anderson, professor assistente de engenharia mecânica na Escola de Engenharia e Ciência da Computação Erik Jonsson, foi co-autor de um artigo publicado na revista Revisão Física E isso explica o fenômeno marciano comum de uma montanha posicionada a favor do vento a partir do centro de uma antiga zona de impacto de meteorito.

Coautor de Anderson, Dr. Mackenzie Day, trabalhou no projeto como parte de sua pesquisa de doutorado na Universidade do Texas em Austin, onde ela obteve seu Ph.D. em geologia em maio de 2017. Day é bolsista de pós-doutorado na Universidade de Washington em Seattle.

A cratera Gale foi formada pelo impacto de um meteorito no início da história de Marte, e foi posteriormente preenchido com sedimentos transportados por água corrente. Este preenchimento precedeu a grande mudança climática no planeta, que introduziu o árido, condições empoeiradas que prevalecem nos últimos 3,5 bilhões de anos. Essa cronologia indica que o vento deve ter desempenhado um papel na escultura da montanha.

"Em Marte, o vento tem sido o único impulsionador da mudança da paisagem por mais de 3 bilhões de anos, "Disse Anderson." Isso torna Marte um laboratório planetário ideal para a morfodinâmica eólica - movimento de sedimentos e poeira impulsionado pelo vento. Estamos estudando como a atmosfera rodopiante de Marte esculpiu sua superfície. "

Vórtices de vento soprando através da cratera lentamente formaram um fosso radial no sedimento, eventualmente deixando apenas o Mount Sharp fora do centro, um pico de 3 milhas de altura semelhante à borda da cratera. A montanha foi inclinada para um lado da cratera porque o vento escavou um lado mais rápido do que o outro, a pesquisa sugere.

Day e Anderson desenvolveram o conceito pela primeira vez em uma publicação inicial sobre o assunto em Cartas de pesquisa geofísica . Agora, eles mostraram por simulação de computador que, dado mais de um bilhão de anos, Os ventos marcianos foram capazes de desenterrar dezenas de milhares de quilômetros cúbicos de sedimentos da cratera, em grande parte graças à turbulência, o movimento giratório dentro da corrente de vento.

"O papel da turbulência não pode ser exagerado, "Disse Anderson." Uma vez que o movimento dos sedimentos aumenta não linearmente com o arrasto imposto pelos ventos elevados, rajadas turbulentas literalmente amplificam a erosão e o transporte de sedimentos. "

A localização - e as crateras marcianas de latitude média em geral - tornaram-se interessantes quando o rover Curiosity da NASA pousou na cratera Gale em 2012, onde coletou dados desde então.

"O rover está escavando e catalogando dados alojados em Mount Sharp, "Disse Anderson." A questão científica básica sobre o que causa esses montes existe há muito tempo, e o mecanismo que simulamos foi hipotetizado. Foi por meio de simulações de alta fidelidade e avaliação cuidadosa dos redemoinhos que pudemos demonstrar a eficácia deste modelo. "

A teoria que Anderson e Day testaram por meio de simulações de computador envolve vórtices em contra-rotação - imagine redemoinhos de poeira horizontais - espiralando ao redor da cratera para desenterrar os sedimentos que encheram a cratera em uma era mais quente, quando a água fluiu em Marte.

"Essas espirais helicoidais são impulsionadas pelos ventos na cratera, e, nós pensamos, foram os principais em agitar a paisagem seca de Marte e gradualmente retirar sedimentos de dentro das crateras, deixando para trás esses montes fora do centro, "Anderson disse.

As simulações demonstraram que a erosão do vento poderia explicar essas características geográficas e oferece uma visão do passado distante de Marte, bem como o contexto para as amostras coletadas pela Curiosity.

"É mais uma indicação de que ventos turbulentos na atmosfera podem ter escavado sedimentos das crateras, "Anderson disse." Os resultados também fornecem orientação sobre por quanto tempo diferentes amostras de superfície foram expostas ao fino de Marte, atmosfera seca. "

Essa compreensão da energia eólica de longo prazo também pode ser aplicada à Terra, embora haja mais variáveis ​​em nosso planeta natal do que Marte, Anderson disse.

"Rodando, ventos fortes na atmosfera da Terra afetam problemas no nexo de degradação da paisagem, segurança alimentar e fatores epidemiológicos que afetam a saúde humana, "Disse Anderson." Na Terra, Contudo, mudanças na paisagem também são impulsionadas pela água e placas tectônicas, que agora estão ausentes em Marte. Esses impulsionadores da mudança da paisagem geralmente diminuem a influência do ar na Terra. "