Marte pudo haber sido un lugar más húmedo de lo que se pensaba anteriormente, según una investigación sobre meteoritos marcianos simulados realizada, en parte, en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía Berkeley Lab.
En un estudio publicado hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores encontraron evidencia de que un mineral encontrado en meteoritos marcianos, que había sido considerado como prueba de un antiguo ambiente seco en Marte, pudo haber sido originalmente un mineral que contenía hidrógeno que podría indicar una historia más rica en agua para elPlaneta rojo.
Los científicos de la Universidad de Nevada, Las Vegas UNLV, que lideraron un equipo de investigación internacional en el estudio, crearon una versión sintética de un mineral que contiene hidrógeno conocido como whitlockita.
Después de los experimentos de compresión de choque en muestras de whitlockite que simulaban las condiciones de expulsión de meteoritos de Marte, los investigadores estudiaron su composición microscópica con experimentos de rayos X en la Fuente de Luz Avanzada ALS de Berkeley Lab y en la Fuente de Fotones Avanzados APS del Laboratorio Nacional de Argonne APS.
Los experimentos de rayos X mostraron que la whitlockita puede deshidratarse de tales choques, formando merrillita, un mineral que se encuentra comúnmente en meteoritos marcianos pero que no ocurre naturalmente en la Tierra.
"Esto es importante para deducir cuánta agua podría haber estado en Marte y si el agua era de Marte en lugar de cometas o meteoritos", dijo Martin Kunz, científico del personal de ALS de Berkeley Lab que participó en estudios de rayos Xde las muestras impactadas de whitlockita.
"Si incluso una parte de la merrillita había sido whitlockita antes, cambia drásticamente el presupuesto de agua de Marte", dijo Oliver Tschauner, profesor de investigación en el Departamento de Geociencia de la UNLV, quien codirigió el estudio con Christopher Adcock, unprofesor asistente de investigación en UNLV.
Y debido a que la whitlockita se puede disolver en agua y contiene fósforo, un elemento esencial para la vida en la Tierra, y la merrillita parece ser común a muchos meteoritos marcianos, el estudio también podría tener implicaciones para la posibilidad de vida en Marte.
"La pregunta general aquí es sobre el agua en Marte y su historia temprana en Marte: ¿Ha habido alguna vez un entorno que permitiera una generación de vida en Marte?", Dijo Tschauner.
Las presiones y temperaturas generadas en los experimentos de choque, si bien son comparables a las de un impacto de meteorito, duraron solo alrededor de 100 mil millonésimas de segundo, o alrededor de una décima a una centésima de un impacto real de meteorito.
El hecho de que los experimentos mostraron incluso una conversión parcial a merrillita en estas condiciones creadas en laboratorio, un impacto de mayor duración probablemente habría producido una "conversión casi completa" a merrillita, dijo Tschauner.
Agregó que este último estudio parece ser uno de los primeros de su tipo en detallar los efectos de choque en la whitlockita sintética, lo cual es raro en la Tierra.
Los investigadores arrojaron muestras de whitlockita sintética con placas de metal disparadas con una pistola a presión de gas a velocidades de hasta aproximadamente media milla por segundo, o aproximadamente 1,678 millas por hora, y a presiones de hasta aproximadamente 363,000 veces más que el airepresión en una pelota de baloncesto.
"Se necesita un impacto muy severo para acelerar el material lo suficientemente rápido como para escapar del tirón gravitacional de Marte", dijo Tschauner.
En el ALS de Berkeley Lab, los investigadores utilizaron un haz de rayos X para estudiar la estructura microscópica de las muestras de whitlockita impactadas en una técnica conocida como difracción de rayos X. La técnica permitió a los investigadores diferenciar entre merrillita y whitlockita en las muestras impactadas.
Los experimentos de rayos X por separado realizados en el APS de Argonne Lab mostraron que hasta el 36 por ciento de whitlockita se transformó en merrillita en el sitio del impacto de la placa de metal con el mineral, y que el calentamiento generado por el choque en lugar de la compresión puede ser el más grandepapel en la transformación de whitlockite en merrillita.
También hay evidencia de que el agua líquida fluye en Marte hoy, aunque todavía no ha habido pruebas científicas de que la vida haya existido en Marte. En 2013, los científicos planetarios informaron que las rayas oscuras que aparecen en las laderas marcianas probablemente estén relacionadas con los flujos periódicosde agua resultante de los cambios de temperatura. Basaron su análisis en datos del Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA.
Y en noviembre de 2016, los científicos de la NASA informaron que un gran cuerpo subterráneo de hielo de agua en una región de Marte contiene el equivalente de toda el agua en el Lago Superior, el más grande de los Grandes Lagos. Las exploraciones de Rover también han encontrado evidencia deabundancia anterior de agua basada en el análisis de rocas superficiales.
"El único eslabón perdido ahora es demostrar que merrillita había sido, de hecho, realmente whitlockita marciana antes", dijo Tschauner. "Tenemos que volver a los meteoritos reales y ver si ha habido rastros de agua"."
Adcock y Tschauner están llevando a cabo otra ronda de estudios utilizando luz infrarroja en el ALS para estudiar muestras reales de meteoritos marcianos, y también están planeando estudios de rayos X de estas muestras reales este año.
Muchos meteoritos marcianos encontrados en la Tierra parecen provenir de un período de hace aproximadamente 150 millones a 586 millones de años, y la mayoría son probablemente de la misma región de Marte. Estos meteoritos se excavan esencialmente desde una profundidad de aproximadamente un kilómetro debajo de la superficiepor el impacto inicial que los envió al espacio, por lo que no son representativos de la geología más reciente en la superficie de Marte, explicó Tschauner.
dijo: "La mayoría de ellos son muy similares en la composición de las rocas, así como en los minerales que están ocurriendo, y tienen una edad de impacto similar", dijo. Es probable que Marte se haya formado hace unos 4.600 millones de años, aproximadamente al mismo tiempo queTierra y el resto de nuestro sistema solar.
Incluso con estudios más detallados de meteoritos marcianos junto con imágenes térmicas de Marte tomadas de los orbitadores, y muestras de rocas analizadas por rovers que atraviesan la superficie del planeta, la mejor evidencia de la historia del agua de Marte sería una roca marciana real tomada del planeta yLos investigadores anotaron que transportaron a la Tierra, intacto, para estudios detallados.
"Es realmente importante obtener una roca que no haya sido" pateada "" como lo han hecho los meteoritos marcianos, dijo Kunz, para aprender más sobre la historia del agua del planeta.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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