Dunas espaciales

Llevamos dos artículos hablando de dunas. Este es el último. Os lo prometo. Palabrita del Niño Jesús. Pero es que hoy vamos a hablar de dunas espaciales. En el sistema solar existen otros cuerpos aparte de la Tierra en los que encontramos arena y viento. Por supuesto, no en todos ellos se forman dunas, dado que también necesitamos la aparición de condiciones topográficas positivas (es decir, un obstáculo o acumulación de arena). Vamos a tratar un poco los distintos lugares fuera de nuestro planeta donde aparecen dunas, qué pinta tienen y de qué están hechas [1].

Venus

Las imágenes existentes de la superficie de Venus han revelado la existencia de dos zonas de dunas, ocupando un total de unos 18.000 kilómetros cuadrados, el 0.0039% de la superficie total del planeta. Han sido identificadas mediante imágenes de radar en radiofrecuencias, capaces de atravesar la densa y opaca atmósfera de Venus. Tenemos pocos datos sobre estas dunas, aparte de su tamaño (hasta 10 km de largo, 0,5 km de ancho) y su orientación con respecto del viento (transversales). Solamente contamos con unas cuantas fotografías de la superficie de Venus, provenientes de las misiones soviéticas Venera, que muestran la existencia de material granular, pero no permiten analizar la composición del mismo.

Marte

A Marte lo tenemos mejor controlado, no porque esté más cerca (que no lo está), sino porque en Marte hemos podido aterrizar con robots en varias ocasiones y poseemos una cartografía muy completa de la superficie del planeta. Así, el 0.62% de la superficie está cubierto por dunas, es decir unos 900.000 kilómetros cuadrados. Las dunas en Marte son muy similares a las de la Tierra, predominando las de tipo barján que, además, son en promedio más grandes que las dunas del mismo tipo encontradas en nuestro planeta. Podéis ver estas dunas barján en la figura 1. ¿Por qué son más grandes? Por dos razones fundamentales: en Marte hay menos presión y densidad atmosférica, y menos gravedad. Recordad que las dunas se forman porque el viento acumula arena sobre un obstáculo. En general, cuanto más alto y más lejos lleve el viento a los granos de arena, más grande será la duna. De hecho, un estudio reciente ha encontrado una correlación muy fuerte entre el tamaño de las dunas marcianas y las variaciones la densidad atmosférica a lo largo de la superficie del planeta [2].

Sin embargo, alrededor de un 30% de las dunas de Marte no son clasificables en categorías reconocibles en la Tierra. Esto se aduce a diferencias en la viscosidad del material que modifican la interacción entre el viento y los granos de arena en la superficie. Aparentemente, el proceso de formación para estas “ondas marcianas” (Martian ripples) es el mismo que el de las dunas terrestres, pero lo que les da su tamaño y forma característicos —que son como las dunitas que se forman en un parque de arena infantil— es la combinación de densidad atmosférica y viscosidad de la arena, distintas a las de la Tierra.

Titán

Titán es una luna de Saturno en la que el 20% de la superficie está cubierta por dunas. Dunas que además son enormes, de unos dos kilómetros de ancho y cientos de kilómetros de largo, y en las que la orientación de la cresta es la misma que la dirección del viento (longitudinales). La composición de estas monumentales dunas es incierta, se cree que están formadas de hidrocarburos complejos sintetizados en la atmósfera y hielo de agua. Poco más se sabe de las dunas de Titán.

Plutón

Plutón es el último objeto de nuestro sistema estelar en el que se han encontrado dunas, gracias a la misión New Horizons de la NASA, en 2015. Estas dunas son muy interesantes porque hay todavía incertidumbre sobre su proceso de formación. Originalmente se pensó que eran dunas clásicas creadas por el viento, pero un reciente trabajo propone que se han formado por inestabilidades hidrodinámicas producidas por la sublimación de nitrógeno.

Conclusión y despedida

La incertidumbre más grande que aparece en las dunas extraterrestres es la composición del material. Es muy complicado modelar el comportamiento y tamaño de las dunas cuando no sabemos las características físicas de los granos de arena (u otros materiales como en Titán) que las conforman. A pesar de ello, espero haberos convencido de que es un campo de la geofísica extremadamente interesante (y tiene un poco del romanticismo de lo exótico y desconocido).

Y con esto despedimos esta serie de tres artículos. Hemos viajado por las dunas terrestres, entendiendo su formación; hemos clasificado los distintos tipos de dunas, y finalmente, en este último, hemos hecho un viaje por el espacio en busca de dunas más allá de los cielos. Gracias por acompañarme.

Referencias

1. M. C. Bourke et al. (2010). Extraterrestrial dunes: An introduction to the special issue on planetary dune systems. Geomorphology Volume 121, Issues 1-2, pages 1-14. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.04.007

1. L. Rubanenko et al. (2022). A distinct ripple-formation regime on Mars revealed by the morphometrics of barchan dunes. Nature Communications 13, 7156. https://doi.org/10.1038/s41467-022-34974-3

1. S. Courrech du Pont et al. (2024). Complementary classification of aeolian dunes based on morphology, dynamics, and fluid mechanics. Earth-Science Reviews 255, 104772 . https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104772

Las tres imágenes de este artículo son cortesía de NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Autor

David Barba González

David es doctor en astrofísica, y actualmente trabaja como investigador postdoctoral en la Universidad Hebrea de Jerusalén. Es experto en metalurgia galáctica, es decir, en las propiedades de los sólidos y líquidos más densos y poderosos del universo, que se encuentran en los corazones de estrellas muertas. Su trabajo de investigación intenta entender cómo podemos aprender más de estos materiales a través de observaciones astronómicas, tanto a través de la luz como de otros mensajeros, como neutrinos u ondas gravitacionales.

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