El origen y la naturaleza de Marte es misterioso. Tiene hemisferios geológicamente distintos, con tierras bajas lisas en el norte y terreno cráter de gran elevación en el sur. El planeta rojo también tiene dos lunas oblongas de forma extraña y una composición quelo distingue del de la Tierra.
Una nueva investigación del profesor Stephen Mojzsis de la Universidad de Colorado en Boulder describe una causa probable de estas misteriosas características de Marte: un impacto colosal con un gran asteroide al principio de la historia del planeta. Este asteroide, aproximadamente del tamaño de Ceres, uno de los más grandesasteroides en el Sistema Solar: se estrellaron contra Marte, arrancaron un trozo del hemisferio norte y dejaron un legado de elementos metálicos en el interior del planeta. El choque también creó un anillo de escombros rocosos alrededor de Marte que más tarde podrían agruparse paraforman sus lunas, Phobos y Deimos.
El estudio apareció en línea en la revista Cartas de investigación geofísica , una publicación de la American Geophysical Union, en junio.
"Mostramos en este documento, que desde la dinámica y desde la geoquímica, que podríamos explicar estas tres características únicas de Marte", dijo Mojzsis, profesor en el Departamento de Ciencias Geológicas de CU Boulder. "Esta solución es elegante, enla sensación de que resuelve tres problemas interesantes y sobresalientes acerca de cómo surgió Marte "
Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo acerca de estas características. Hace más de 30 años, los científicos propusieron un gran impacto de asteroides para explicar las elevaciones dispares de los hemisferios norte y sur de Marte; la teoría se conoció como la "hipótesis del impacto único". Otros científicos han sugeridoque la erosión, la tectónica de placas u los océanos antiguos podrían haber esculpido los distintos paisajes. El apoyo a la hipótesis del impacto único ha crecido en los últimos años, respaldado por simulaciones por computadora de impactos gigantes.
Mojzsis pensó que al estudiar el inventario de elementos metálicos de Marte, podría comprender mejor sus misterios. Se asoció con Ramon Brasser, astrónomo del Instituto de Ciencias de la Vida de la Tierra en el Instituto de Tecnología de Tokio en Japón, para cavaren.
El equipo estudió muestras de meteoritos marcianos y se dio cuenta de que una sobreabundancia de metales raros, como el platino, el osmio y el iridio, en el manto del planeta requería una explicación. Estos elementos normalmente se capturan en los núcleos metálicos de los mundos rocosos, ysu existencia insinuó que Marte había sido arrojado por los asteroides a lo largo de su historia temprana. Al modelar cómo un objeto grande como un asteroide habría dejado atrás tales elementos, Mojzsis y Brasser exploraron la probabilidad de que un impacto colosal pudiera explicar este inventario de metales.
Los dos científicos estimaron primero la cantidad de estos elementos de meteoritos marcianos, y dedujeron que los metales representan aproximadamente el 0,8 por ciento de la masa de Marte. Luego, utilizaron simulaciones de impacto con asteroides de diferentes tamaños que golpearon Marte para ver qué tamaño de asteroide acumuladolos metales a la velocidad que esperaban en el sistema solar temprano.
Según su análisis, los metales de Marte se explican mejor por una colisión masiva de meteoritos hace aproximadamente 4,43 mil millones de años, seguida de una larga historia de impactos más pequeños. En sus simulaciones por computadora, un impacto de un asteroide de al menos 1,200 kilómetros 745 millas a través de era necesario para depositar suficientes elementos. Un impacto de este tamaño también podría haber cambiado enormemente la corteza de Marte, creando sus hemisferios distintivos.
De hecho, dijo Mojzsis, la corteza del hemisferio norte parece ser algo más joven que las antiguas tierras altas del sur, lo que estaría de acuerdo con sus hallazgos.
"La parte sorprendente es cuán bien encaja en nuestra comprensión de la dinámica de la formación de planetas", dijo Mojzsis, refiriéndose al impacto teórico. "Un evento de impacto tan grande encaja elegantemente en lo que entendemos desde ese tiempo formativo".
También se esperaría que tal impacto hubiera generado un anillo de material alrededor de Marte que luego se fusionó con Phobos y Deimos; esto explica en parte por qué esas lunas están hechas de una mezcla de material nativo y no marciano.
En el futuro, Mojzsis utilizará la colección de meteoritos marcianos de CU Boulder para comprender mejor la mineralogía de Marte y lo que puede decirnos sobre un posible impacto de asteroides. Tal impacto debería haber creado inicialmente grupos irregulares de material de asteroides y roca marciana nativa.Con el tiempo, los dos depósitos de material se mezclaron. Al observar meteoritos de diferentes edades, Mojzsis puede ver si hay más evidencia de este patrón de mezcla y, por lo tanto, potencialmente proporcionar más apoyo para una colisión primordial.
"Las buenas teorías hacen predicciones", dijo Mojzsis, refiriéndose a cómo la teoría del impacto puede predecir cómo se forma Marte. Al estudiar meteoritos de Marte y vincularlos con modelos de formación planetaria, espera mejorar nuestra comprensión de cuán masivo, antiguolos asteroides cambiaron radicalmente el planeta rojo en sus primeros días.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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