Relación entre la composición mineralógica de la superficie, la geomorfología y la ocurrencia de torbellinos de polvo en la cuenca de Hellas en hemisferio sur de Marte, durante los años marcianos 28, 31 y 34

Abstract

La cuenca de Hellas está ubicada en el hemisferio sur de Marte presentando el punto de mayor profundidad del planeta rojo, siendo una región de importancia en la dinámica de las tormentas globales de los últimos 10 años marcianos, demostrando así una alta actividad eólica. En diferentes puntos de su superficie, se encuentran cientos de huellas de torbellinos de polvo, que corresponden a características superficiales efímeras que indican la trayectoria de los torbellinos. Utilizando las huellas como indicadores de zonas de mayor actividad de levantamiento de polvo y lugares de nucleación de estos fenómenos, se realizó un análisis de direcciones preferenciales las huellas presentes en imágenes de alta resolución, en conjunto con un análisis composicional de aquellas áreas mediante imágenes hiperspectrales, para los años marcianos 28, 31 y 34, con el fin de relacionar la composición y la forma de la superficie de la cuenca, con la ocurrencia de torbellinos de polvo. Los resultados sugieren que entre los sedimentos no consolidados de la cuenca existen especies de minerales ferromagnesianos calentando la superficie gracias a sus características termo físicas lo que causa el contraste térmico necesario para que ocurran torbellinos de polvo. Bajo este mecanismo, especies como olivinos, piroxenos y óxidos de hierro participan en la generación de los torbellinos. También se concluye un control geomorfológico en algunas de las direcciones preferenciales que tienen parte de las huellas, en especial las que se encuentran asociadas a escarpes de decenas a cientos de km de largo, además de una estrecha relación en la formación de torbellinos con la estacionalidad, siendo mayor durante las temporadas de primavera y verano del hemisferio sur, periodo en el cual se generan tormentas de polvo.

Hellas Basin in the southern hemisphere of Mars, is the deepest point on the planet and has shown high levels of dust storm activity over the past 10 Martian years. The study used ephemeral dust devil tracks to identify areas of high dust lifting activity and conducted compositional analysis of this surfaces using CRISM hyperspectral imaging and analysis of dust devil track directions in HIRISE imagery to investigate the relationship between surface composition, its morphology and dust devil occurrence. The results suggest that ferromagnesian minerals, such as olivine, pyroxene, and iron oxides, present in unconsolidated sediments in the basin play a role in generating dust devils by heating the surface and creating the necessary thermal contrast for these phenomena to occur. The study also found a geomorphological control on the preferred directions of most of the dust devil tracks and a close relationship with seasonality, with higher activity during the spring and summer seasons of the southern hemisphere, when dust storms are known to occur.