Nuevos estudios sobre las misteriosas rocas móviles del Valle de la Muerte

Algunas rocas viajan a pares, sus dos trayectorias están perfectamente sincronizadas, a lo largo de líneas rectas y curvas que parecen estar hechas por un coche. Otras van moviéndose libremente, vagando hacia adelante y hacia atrás solas y, a veces, desplazándose una distancia de varios campos de fútbol. En muchos casos, los rastros y las huellas llevan asociadas rocas en reposo, pero en otros, los elementos rodadores han desaparecido dejando sólo sus rastros fantasmagóricos.

Roca y rastro generado por la misma en la llanura del Valle de la Muerte. Foto y crédito: NASA/GSFC/Cynthia Cheung

Esto puede sonar como un mundo alienígeno, pero está ocurriendo realmente en Racetrack Playa en el Valle de la Muerte, California.

Desde los años 1940s, los investigadores han documentado estos rastros aquí y en varias otros playas en California y Nevada. Diecisiete estudiantes de tercer ciclo del Lunar and Planetary Sciences Academy (LPSA) en Goddard Space Flight Center en el Greenbelt, Md., NASA, viajaron a las playas de Racetrack y la cercana de Bonnie Claire este verano de 2010 para investigar cómo estas rocas se mueven a través de las planicies casi vacías.

Algunas rocas se piensa que se han movido casi tan rápidamente como lo hace una persona. Pero nadie ha visto realmente una roca en movimiento, y a los científicos han deducido exactamente cómo sucede. Las explicaciones fáciles como las ayudas de animales, la gravedad o terremotos fueron eliminadas rápidamente, dejando sitio a un sin fin de estudios y de especulaciones irresistibles durante años.

Las estelas o rastros de las rocas pueden ser rectas o curvas. Algunas incluso pueden ser paralelas como si las hubiera hecho un coche. Crédito de la foto: NASA/GSFC/Maggie McAdam

"Cuando usted ve estas rocas y sus rastros asombrosos " dice Mindy Krzykowski, participante de la expedición de la Universidad de Alaska en Fairbanks, " usted trata de sacar explicaciones y sus propias ideas sobre lo que pasa”.

Las rocas en la Racetrack Playa en el Valle de la Muerte, California, se mueven a través de la superficie plana y seca de un lago antiguo. Este grupo, LPSA de la NASA Goddard Space Flight Center, viajó allí para investigar cómo sucede esto.

Sensor Hygrochron que se puede enterrar a diferentes profundidades para medir la temperatura y humedad del suelo. Permisos especiales se tuvieron que pedir a las autoridades del National Park Service para cavar en Racetrack Playa. Crédito de la foto: NASA/GSFC/Maggie McAdam

Como un explorador

Después de conducir dos horas desde Beatty, Nevada, (la ciudad más cercana con alojamiento), a través de las montañas escarpadas de Amargosa y de Panamint, la playa parece imposiblemente plana. Ésta es la naturaleza de la playa- el fondo de un lago que está la mayor parte del tiempo seco. Un visitante puede ver ciertamente millas de distancia, porque Racetrack se eleva solamente una pulgada sobre su longitud de 4,5-millas de longitud.

"Alrededor de uno está la arcilla agrietada, blanca, caliente, en todas las direcciones (cuando gira alrededor suyo)," escribió Emma McKinney del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, Massachusetts, en el blog para el viaje de LPSA. Las montañas que rodean a ambos lados la playa son distantes " como las que aparecen en las viejas películas del oeste…. Tan distantes y muchas millas del espectador...”

Grupo de investigadores del 2010 Lunar and Planetary Science Academy (LPSA) en Goddard Space Flight Center de la NASA llegando a la zona de estudio: Racetrack Playa. Crédito de las fotos: NASA/GSFC/Mindy Krzykowski/LPSA.

Los estudiantes llegaron alrededor 7 mañanas para tomar ese día datos, con sus sobreros deportivos cubresol y muchos botes de agua. Se dividieron en cinco equipos, cada uno de ellos conducidos por un científico de Goddard, y sacaron sus mapas. Después embalaron su equipo y se dirigieron hacia diversas direcciones en busca de rocas y de sus rastros misteriosos. Justin Wilde de la universidad de Wyoming en Laramie dice, " Me sentía como un cazador de tesoros."

Para cada roca y su rastro, los estudiantes registraron sus coordenadas en el GPS y tomaron sus fotos.

Desenterraron los pequeños sensores llamados Hygrocronos que había sido enterrados (con el permiso requerido del Servicio de Parques Nacionales) tres meses antes por Gunther Kletetschka, uno de los líderes del viaje. Los participantes recogieron los datos electrónicamente almacenados de temperatura y de humedad. Marcaron los límites del rastro deslizando los pasadores coloreados de las grietas en la arcilla y midieron cada trayectoria dejado por las rocas: longitud, profundidad y anchura. Confirmaron observaciones anteriores que algunas de las grandes rocas se habían movido más lejos que las pequeñas.

Los internos también encontraron los pequeños montones en los extremos de algunos rastros. La gente especula que éstos se formaron cuando las rocas se arrastraban en la arcilla y se pararon para “descansar”. Era absolutamente desconcertante ver que los montones en los extremos de alguno de los rastros no tenían ninguna roca.

Ellos comprobaron si había campos magnéticos inusuales o cambiantes. (No, ninguna evidencia de eso.) Un estudiante realizó medidas de la radiación. (Nada extraño.) Sacaron pequeños niveles para determinar si las rocas pudieron moverse a lo largo de los rastros inclinados o ligeramente cuesta arriba. En su lugar, " la tendencia general es que se mueven cuesta arriba, " según lo divulgado por Andrew Ryan de la Slippery Rock University in Slippery Rock, Penn., en una charla que el grupo de LPSA dio más adelante en Goddard. " Pero la pendiente es tan insignificante que nosotros no pensamos que influiría en este movimiento."

Dos estudiantes, Kynan Rilee de la Universidad de Princeton en Princeton, N.J, y Gregorio Romine, estudiante de tercer ciclo en la universidad del Estado de San Francisco, consiguieron la asignación especial para fotografiar los puntos destacados del horizonte de la playa y correlacionar estos cuadros con las coordenadas del GPS. Rilee alimentó más adelante esta información en un modelo que se puede utilizar para determinar dónde una foto fue tomada en la playa e incluso si no se documentó ninguna coordenada del GPS. Pronto, cualquier visitante a Racetrack Playa podrá cargar las fotos para el análisis en www.racetrackplaya.org .

Estudiando la playa

La obtención de muchos datos es necesaria porque " lo que sucede en Racetrack Playa es sutil y complicado. No es obvio que los datos den resultados importantes de forma inmediata, " dice a Brian Jackson, uno de los líderes del viaje. Él y un colega han estado estudiando la Racetrack Playa desde 2006 y publicaron recientemente un trabajo que comparaba el sitio con un lago seco en Titán, la luna de Júpiter.

Durante algún tiempo, se especulaba que las rocas de Racetrack Playa tienen características especiales que les ayuden a moverse. Pero las rocas son apenas cantos rodados oscuros de dolomíta que cayeron hacia abajo desde las altas tierras de las montañas. (Esa no es la forma de cómo los rastros fueron hechos; ésos vinieron después de que las rocas encontraran un hogar en la "playa.); “La dolomíta es relativamente común, y las rocas mismas no son inusuales, " explica Jackson. " Es el dónde se localizan las rocas lo que les hace especiales."

Algunas de las rocas que se han movido pesan menos que una libra, pero muchas otras llegan a las 25-30 libras. Una de las deslizadoras más grandes, nombrada como Karen, se ha estimado que pesa 700 libras. Una fuerza de gran alcance se requiere para mover rocas grandes, y el candidato más obvio es el viento intenso de la playa. "Es asombroso ver por uno mismo cómo son de grande algunos de estos cantos rodados, " dice a Ryan. "Usted piensa de inmediato, ¿cómo puede algo tan grande ser movido sólo por el viento que sopla alrededor de la piedra? ' "

Las velocidades del viento de 150 kilómetros por hora o más serían probablemente necesarias para mover la mayor parte de las rocas. La velocidad del viento que sopla en la superficie de la playa es fuerte, pero no tan intenso, así que los nuevos estudios tienden a preguntarse cómo la fricción entre las rocas y la arcilla puede ser reducida para favorecer el movimiento.

Los internos evaluaron varias hipótesis que se han planteado durante los años. "Dentro de cada grupo, reunimos los datos que recogimos y los analizábamos juntos, aunque también teníamos nuestras propias ideas, " Romine dice.

"El trabajo en equipo es la parte fundamental del programa, " anota Cynthia Cheung, investigadora principal de LPSA. " Los estudiantes vienen en este problema desafínate con diversas ideas y de diversas direcciones. Eso es lo que en ciencia se hace."

Los investigadores han pensado por años que la fricción es reducida algo cuando la superficie de la playa se moja y la capa superior de la arcilla se transforma en una película pulida de fango. Las algas pueden quedar inactivas en la arcilla seca y florecer cuando la superficie se moja, reduciendo más la cantidad de la fricción. Los estudiantes realizaron experimentos de la absorción de agua en Bonnie Claire Playa y encontraron que la arcilla se hace más deslizadora. Sin embargo, los estudiantes concluyeron que la mayoría de las rocas no podrían moverse sin otra ayuda.

La ayuda viene probablemente bajo la forma de hielo -en este alto desierto, el invierno trae nieve a las montañas. El agua fundida se desplaza cuesta abajo y se recoge en las charcas enormes, poco profundas que se esparcen a través de la playa y se congelan en la noche.

Hace décadas, los investigadores propusieron que las placas grandes de hielo pudieran envolver grupos o racimos de rocas, después cogidas por el viento y arrastrando las rocas todas juntas. Esto puedo explicar los casos en los cuales dos pistas funcionan perfectamente juntas a una a la otra.

Cuando un experimento eliminó la posibilidad que esto sucediera en todos los casos, el concepto fue refinado. Ahora se pensó que collares de hielo se pueden formar alrededor de las partes más inferiores de las piedras, probablemente porque la masa de una roca conserva el frío. Cuando más agua se mueve adentro, el collar ayuda a la roca parcialmente a flotar, tanta incluso que una roca pesada pudo resbalar cuando el viento sopla. La presencia de collares del hielo podría explicar porqué algunos rastros comienzan estrechas y llegan a ser más amplias: la roca se hunde gradualmente en la arcilla mojada mientras que su chaleco salvavidas helado se derrite lejos.

Los internos encontraron que los sensores de Hygrochron enterrados cerca de tres cuartos de pulgada registraban temperaturas de congelación en marzo, y aquellos enterrados un poco más de 3 pulgadas daban condiciones húmedas casi continuamente en marzo y abril.

Ésta es la evidencia que las condiciones son las correctas para formar los collares del hielo, divulgados Clint Naquin de la Universidad de Estado de Luisiana en Shreveport y Devon Miller de la Universidad metodista de Virginia Occidental en Buckhannon, en una charla presentada en honor a todos los internos.

Kletetschka está coordinando los trabajos de investigación por el grupo que presentará los datos de los Hygrochrons y otros datos y sugerirán un mecanismo levemente diferente para el movimiento de las rocas. Las rocas probablemente son agarradas por el hielo, pero el grupo ha identificado un nuevo parámetro que es crítico en la explicación de porqué es así que fácil mover las rocas y crear rastros y estelas. El trabajo dará los detalles, pero el hallazgo muestra que la velocidad del viento no tiene por que ser grande como para mover las rocas. " Esta idea también explicaría los rastros que no tienen rocas, " Kletetschka dice. "Los rastros fueron hechos por las rocas cuyas piezas más grandes fueron hechas de hielo."

Los estudiantes también llevaron a cabo una charla en línea, coordinado por Goddard Maggie McAdam de Goddard, hablando de sus experiencias de la NASA con 450 muchachos y muchachas de América por toda la nación.

Problemas todavia por resolver

Para algunos internos, el viaje a la playa fue su primer trabajo en el mundo científico. “Aprendí que yo prefiero un trabajo aplicado” dijo Emily Kopp de la Universidad de Wisconsin en Eua Claire. "Tuve gusto de trabajar con mis manos, recopilando mis propios datos para mi propia investigación."

Los estudiantes que habían participado en el trabajo de campo anterior apreciaron sus papeles esta vez en la recogida y análisis de los datos experimentales claves. Romine dice que "siento que lo que estoy haciendo aquí es importante."

Ryan, que es experto en ciencia ambiental, planea seguir trabajando en el misterio de las rocas de Racetrack Playa. Él ideó un test de pruebas con fango de Bonnie Claire Playa que se puede utilizar para sondear si los collares del hielo pueden formarse y hacer que la flotabilidad de las rocas esté en condiciones controlables en el laboratorio. Su único obstáculo: encontrar un congelador lo bastante grande como para llevar a cabo las condiciones de trabajo. Pero lo no disuade. "Trataré de buscar un sitio para acabar el trabajo, si lo necesito, " él dice.

Leva McIntire de la Seattle Pacific University, tiene otra hipótesis a probar. Ella postuló que las rocas se están moviendo por regelación, un proceso asociado generalmente a los glaciares y las montañas. La regelación es causada por una diferencia de la presión sobre los dos lados de un objeto. El agua en un lado sigue siendo líquida y escapa alrededor al otro lado, atrapando burbujas de aire en el segundo lado, donde el hielo se forma. McIntire piensa que esto podría suceder en la playa. Ella notó que algunos estudiantes observaron formaciones como burbujas en la arcilla al lado de ciertas rocas. "Esta teoría puede explicar cómo las rocas grandes se mueven, " dice, " porque no requiere la flotación del rocas."

Además del trabajo de campo, los internos de LPSA trabajaron de cerca con los mentores en proyectos de investigación activos en Goddard, tal como desarrollar un limpiador de polvo lunar; para quitar el polvo pegajoso de los trajes de los astronautas, simulaciones Monte Carlo de la atmósfera de Mercurio y pruebas de equipos de rayos de neutrotes y gama que se diseña para recopilar información de debajo de la superficie sobre un planeta sin tener una colección de la muestra. Los resultados de los internos los fueron presentados en una sesión de pósters en un campus.

"Vine al programa gustándome la ingeniería, " observa Wilde, jefe de ingeniería química que exploró los caminos posibles para formar el agua en la Luna. " Pero encontré la investigación muy agradable porque tenía tanta libertad en mi trabajo."

"Yo he estado interesado siempre en la formación de las estrellas y de los planetas, y aquí, yo he visto que hay oportunidades todavía enormes para la investigación, " dice Krzykowski. "No todos los problemas en la ciencia planetaria han sido solventados."

Links relacionados

Trip blog and photos por los internos de LPSA

Read a profile de Kris Schwebler en el Geeked On Goddard blog

Textos y figuras de la NASA

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