Hemos escuchado el mantra de exploración de Marte durante más de una década: sigue el agua. En un nuevo artículo publicado el 9 de octubre de 2015, en la revista ciencia , el equipo del Laboratorio de Ciencias de Marte MSL presenta resultados recientes de su búsqueda no solo de seguir el agua sino también de comprender de dónde vino y cuánto tiempo duró en la superficie de Marte hace tanto tiempo.
La historia que se ha desarrollado es húmeda: Marte parece haber tenido una atmósfera más masiva hace miles de millones de años que en la actualidad, con una hidrosfera activa capaz de almacenar agua en lagos de larga vida. El equipo de MSL ha concluido queesta agua ayudó a llenar el cráter Gale, el lugar de aterrizaje del rover MSL Curiosity, con sedimentos depositados como capas que formaron la base de la montaña que se encuentra hoy en el medio del cráter.
Curiosity ha estado explorando Gale Crater, que se estima que tiene entre 3.800 y 3.600 millones de años, desde agosto de 2012. A mediados de septiembre de 2014, el rover llegó a las estribaciones de Aeolis Mons, una montaña en capas de tres millas de alturaapodado "Mount Sharp" en honor al fallecido geólogo de Caltech Robert Sharp. La curiosidad ha estado explorando la base de la montaña desde entonces.
"Las observaciones del vehículo explorador sugieren que existía una serie de arroyos y lagos de larga vida en algún momento entre 3.800 y 3.300 millones de años atrás, entregando sedimentos que construyeron lentamente las capas inferiores del Monte Sharp", dice Ashwin Vasavada PhD'98, científico del proyecto MSL. "Sin embargo, esta serie de lagos de larga vida no es predicha por los modelos existentes del clima antiguo de Marte, que luchan por conseguir temperaturas por encima de cero", dice.
Este desajuste entre las predicciones del clima antiguo de Marte que surgen de modelos desarrollados por paleoclimatólogos e indicaciones del pasado acuoso del planeta, según lo interpretado por los geólogos, tiene similitudes con un enigma científico centenario, en este caso, sobre el pasado antiguo de la Tierra.
En ese momento, los geólogos comenzaron a reconocer que las formas de los continentes coincidían entre sí, casi como piezas de rompecabezas dispersas, explica John Grotzinger, Profesor de Geología Fletcher Jones de Caltech, presidente de la División de Ciencias Planetarias y Geológicas, y dirigeautor del artículo: "Además de las formas de los continentes, los geólogos tenían evidencia paleontológica de que las plantas y animales fósiles en África y América del Sur estaban estrechamente relacionados, así como rocas volcánicas únicas que sugerían un origen espacial común. El problema era que elLa amplia comunidad de científicos de la Tierra no pudo encontrar un mecanismo físico para explicar cómo los continentes podrían abrirse camino a través del manto de la Tierra y separarse. Parecía imposible. El componente que faltaba era la tectónica de placas ", dice." De una manera posiblemente similar, nos falta algo importante sobre Marte "
A medida que Curiosity ha recorrido el cráter Gale, se ha detenido para examinar numerosas áreas de interés. Todos los objetivos son fotografiados, y algunas muestras de suelo han sido extraídas; las rocas en algunos lugares seleccionados han sido perforadas para obtener muestras. Estas muestras sondepositados en los laboratorios a bordo del rover. Utilizando datos de estos instrumentos, así como imágenes visuales de las cámaras a bordo y análisis espectroscópicos, los científicos de MSL han armado una historia cada vez más coherente y convincente sobre la evolución de esta región de Marte.
Antes de que la curiosidad aterrizara en Marte, los científicos propusieron que el cráter Gale se había llenado de capas de sedimentos. Algunas hipótesis eran "secas", lo que implicaba que los sedimentos se acumulaban a partir del polvo y la arena arrastrados por el viento, mientras que otros se centraron en la posibilidad de que las capas de sedimentos fuerandepositados en antiguos arroyos y lagos. Los últimos resultados de Curiosity indican que estos escenarios más húmedos eran correctos para las partes más bajas del Monte Sharp. Según el nuevo análisis, el llenado de al menos las capas inferiores de la montaña se produjo principalmente por ríos antiguos ylagos
"Durante el recorrido de Gale, hemos notado patrones en la geología donde vimos evidencia de antiguas corrientes de rápido movimiento con grava más gruesa, así como lugares donde las corrientes parecen haberse vaciado en cuerpos de agua estancada", dice Vasavada."La predicción era que deberíamos comenzar a ver rocas depositadas en el agua y de grano fino más cerca del Monte Sharp. Ahora que hemos llegado, estamos viendo abundantes lutitas finamente laminadas". Estas capas limosas en los estratos se interpretan como antiguas.depósitos de lago.
"Estas piedras de barro finamente laminadas son muy similares a las que vemos en la Tierra", dice Woody Fischer, profesor de geobiología en Caltech y coautor del artículo. "La escala de laminación, que ocurre tanto a escala milimétrica como centimétrica,representa el asentamiento de penachos de sedimento fino a través de un cuerpo de agua estancado. Esto es exactamente lo que vemos en las rocas que representan los lagos antiguos en la Tierra ". La piedra de lodo indica la presencia de cuerpos de agua estancada en forma de lagos que permanecieron por mucho tiempo.períodos de tiempo, posiblemente expandiéndose y contrayéndose repetidamente durante cientos a millones de años. Estos lagos depositaron el sedimento que eventualmente formó la porción más baja de la montaña.
"Paradójicamente, donde hay una montaña hoy hubo una cuenca, y a veces se llenó de agua", dice Grotzinger. "La curiosidad ha medido unos 75 metros de relleno sedimentario, pero según los datos de mapeo del Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASAe imágenes de las cámaras de Curiosity, parece que la deposición sedimentaria transportada por el agua podría haberse extendido al menos 150-200 metros sobre el piso del cráter, y esto equivale a una duración de millones de años en los que los lagos podrían haber estado presentes intermitentemente dentro del GaleCuenca del cráter ", dice Grotzinger. Además, el grosor total de los depósitos sedimentarios en el cráter Gale que indican que la interacción con el agua podría extenderse aún más, quizás hasta 800 metros sobre el suelo del cráter, y posiblemente representando decenas de millones de años.
Pero las capas depositadas por encima de ese nivel no requieren agua como agente de deposición o alteración. "Por encima de 800 metros, Mount Sharp no muestra evidencia de estratos hidratados, y esa es la mayor parte de lo que forma Mount Sharp. Vemos otros 4,000 metrosde nada más que estratos secos ", dice Grotzinger. Sugiere que quizás este segmento de la historia del cráter puede haber estado dominado por deposición eólica o impulsada por el viento, como una vez se imaginó para la parte inferior explorada por Curiosity. Esto ocurrió después de laperíodo húmedo que construyó la base de la montaña.
Una pregunta persistente rodea la fuente original del agua que transportaba sedimentos al cráter. Para que el agua fluya en la superficie, Marte debe haber tenido una atmósfera más espesa y un clima más cálido de lo que se ha teorizado para el marco de tiempo que une el intensoactividad geológica en el cráter Gale. Existe evidencia de este clima antiguo y más húmedo en el registro de rocas. Sin embargo, los modelos actuales de este paleoclima - factorizando en las estimaciones de la masa de la atmósfera temprana, composición y la cantidad de energía que recibió del sol --ven, literalmente, seco. Esos modelos indican que la atmósfera de Marte no podría haber sostenido grandes cantidades de agua líquida.
Sin embargo, el registro de rocas descubierto en Gale Crater sugiere un escenario diferente. "Ya sea nevadas o lluvia, tienes evidencia geológica de que la humedad se acumula en las tierras altas del borde del Gale Crater", dice Grotzinger. En el caso de Gale Crater, al menos parte del agua fue suministrada por las tierras altas que forman el borde del cráter, pero la descarga de agua subterránea, una explicación estándar para conciliar las observaciones geológicas húmedas con predicciones paleoclimáticas secas, es poco probable en esta área ".El borde norte de Gale son las llanuras del norte. Algunos han argumentado que había un océano del norte sentado allí, y esa es una forma de obtener la humedad que necesitas para que coincida con lo que estamos viendo en las rocas ". Señalando la posible ubicación deun océano, sin embargo, no ayuda a explicar cómo esa agua logró existir como líquido durante largos períodos de tiempo en la superficie.
A medida que los climatólogos intentan desarrollar nuevos modelos atmosféricos, la ayuda debería provenir de las continuas exploraciones de Curiosity. "Todavía hay muchos kilómetros de historia de Marte por explorar", dice Fischer. Él cree que algunos de los datos más interesantes aún pueden llegaren los próximos años a medida que Curiosity suba más alto en el Monte Sharp ". Los estratos revelarán la historia temprana de Gale, su historia. Sabemos que hay rocas depositadas bajo el agua, en el lago. ¿Cuál es la química de estas rocas? Ese lago representabauna interfaz entre el agua y la atmósfera, y debería decirnos cosas importantes sobre el medio ambiente de la época ".
"Hemos tendido a pensar que Marte es simple", agrega Grotzinger. "Alguna vez pensamos que la Tierra también era simple. Pero cuanto más lo investigas, surgen preguntas porque estás empezando a comprender elcomplejidad real de lo que vemos en Marte. Este es un buen momento para volver a evaluar todas nuestras suposiciones. Algo falta en alguna parte ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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