La caída de cenizas de antiguas explosiones volcánicas es la fuente probable de un extraño depósito mineral cerca del sitio de aterrizaje para el próximo vehículo explorador de Marte de la NASA, según un nuevo estudio. La investigación, publicada en la revista Geología , podría ayudar a los científicos a reunir una línea de tiempo de actividad volcánica y condiciones ambientales en Marte temprano.
"Esta es una de las pruebas más tangibles hasta ahora de la idea de que el volcanismo explosivo era más común en los primeros Marte", dijo Christopher Kremer, un estudiante graduado en la Universidad de Brown que dirigió el trabajo. "Comprender cuán importante era el volcanismo explosivoa principios de Marte es en última instancia importante para comprender el presupuesto de agua en el magma marciano, la abundancia de agua subterránea y el grosor de la atmósfera ".
Las explosiones volcánicas ocurren cuando gases como el vapor de agua se disuelven en el magma subterráneo. Cuando la presión de ese gas disuelto es mayor de lo que puede soportar la roca de arriba, explota, enviando una nube ardiente de cenizas y lava al aire. Los científicos piensan queeste tipo de erupciones debieron ocurrir muy temprano en la historia de Marte, cuando había más agua disponible para mezclarse con magma. A medida que el planeta se secaba, las explosiones volcánicas se habrían apagado y dado paso a un volcanismo más efusivo, un rezuma más suavede lava en la superficie. Hay mucha evidencia de una fase efusiva en la superficie marciana, pero la evidencia de la fase explosiva temprana no ha sido fácil de detectar con instrumentos orbitales, dice Kremer.
Este nuevo estudio examinó un depósito ubicado en una región llamada Nili Fossae que durante mucho tiempo ha sido de interés para los científicos. El depósito es rico en el mineral olivino, que es común en los interiores planetarios. Eso sugiere que el depósito se deriva de las profundidades subterráneas, pero no ha quedado claro cómo llegó el material a la superficie. Algunos investigadores han sugerido que es otro ejemplo de flujo de lava efusiva. Otros han sugerido que el material fue dragado por un gran impacto de asteroide, el impacto queformó la cuenca gigante de Isidis en la que se encuentra el depósito.
Para este estudio, Kremer y sus colegas de Brown usaron imágenes de alta resolución del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA para observar la geología del depósito con gran detalle. Los coautores de Kremer en el trabajo son Mike Bramble, estudiante de posgrado de Brown, y JackMostaza, profesora en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown y asesora de Kremer.
"Este trabajo se desvió metodológicamente de lo que otras personas han hecho al observar la forma física de los terrenos que se componen de este lecho de roca", dijo Kremer. "¿Cuál es la geometría, el grosor y la orientación de las capas que lo componen?Descubrimos que el volcanismo explosivo y la explicación de la caída de cenizas cumplen todos los requisitos, mientras que todas las ideas alternativas de lo que este depósito podría estar en desacuerdo en varios aspectos importantes con lo que observamos desde la órbita ".
El trabajo mostró que el depósito se extiende a través de la superficie de manera uniforme en largas capas continuas que se extienden uniformemente a través de colinas, valles, cráteres y otras características. Esa distribución uniforme, dice Kremer, es mucho más consistente con la caída de cenizas que el flujo de lava.se espera que se acumule en áreas bajas y deje rastros delgados o inexistentes en las tierras altas.
Y las relaciones estratigráficas en el área descartan un origen asociado con el impacto de Isidis, dicen los investigadores. Mostraron que el depósito se encuentra sobre las características que se sabe que ocurrieron después del evento de Isidis, lo que sugiere que el depósito en sí llegódespués también.
La explicación de la caída de cenizas también ayuda a explicar las inusuales firmas minerales del depósito, dicen los investigadores. La olivina muestra signos de alteración generalizada a través del contacto con el agua, mucha más alteración que otros depósitos de olivina en Marte. Eso tiene sentido si se tratara de una caída de ceniza, que es poroso y por lo tanto susceptible de ser alterado por pequeñas cantidades de agua, dicen los investigadores.
En total, dicen los investigadores, estos datos orbitales se inclinan fuertemente hacia un origen de caída de cenizas. Pero el equipo no tendrá que depender solo de los datos orbitales por mucho tiempo. El rover Mars2020 de la NASA está programado para aterrizar en el cráter Jezero, que se encuentra dentro del cráter Jezerodepósito de olivino. Y hay exposiciones del depósito dentro del cráter. La unidad rica en olivino seguramente será uno de los objetivos de exploración del rover, y podría tener la última palabra sobre qué es este depósito.
"Lo que es emocionante es que veremos muy pronto si estoy en lo correcto o no", dijo Kremer. "Así que es un poco estresante, pero si no es una caída de ceniza, probablemente será algo mucho más extraño. Eso esigual de divertido si no más "
Kremer dice que si resulta ser una caída de cenizas, valida la metodología utilizada en este estudio como un medio para observar los posibles depósitos de cenizas en otras partes de Marte.
Pero lo que sea que encuentre el rover será importante para comprender la evolución del Planeta Rojo.
"Uno de los 10 principales descubrimientos de Marte 2020 será descubrir qué es esta unidad de olivino", dijo Mustard, asesor de Kremer. "Eso es algo que la gente escribirá y hablará durante mucho tiempo".
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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