Un extraño depósito de minerales marcianos probablemente provenga de explosiones volcánicas

Una nueva investigación muestra que un extraño yacimiento mineral marciano, fotografiado aquí desde la órbita, probablemente fue hecho por la caída de cenizas de antiguas explosiones volcánicas. Crédito: NASA / Christopher Kremer / Brown University.

La caída de ceniza de antiguas explosiones volcánicas es la fuente probable de un extraño depósito de minerales cerca del lugar de aterrizaje para el próximo vehículo de Marte de la NASA, según un estudio reciente. La investigación, publicada en la revista Geology, podría ayudar a los científicos a armar una línea de tiempo de actividad volcánica y condiciones ambientales en los primeros años de Marte. 

"Esta es una de las piezas de evidencia más tangibles hasta el momento de la idea de que el volcanismo explosivo era más común en los primeros años de Marte", dijo Christopher Kremer, un estudiante graduado de la Universidad de Brown que dirigió el trabajo. "Comprender lo importante qué fue el volcanismo explosivo en Marte temprano es, en última instancia, importante para entender el presupuesto de agua en magma marciano, la abundancia de agua subterránea y el espesor de la atmósfera". 

Las explosiones volcánicas ocurren cuando los gases, como el vapor de agua, se disuelven en el magma subterráneo. Cuando la presión de ese gas disuelto es más de lo que la roca de arriba puede sostener, explota, enviando una ardiente nube de ceniza y lava al aire. Los científicos creen que este tipo de erupciones deberían haber ocurrido muy temprano en la historia de Marte, cuando había más agua disponible para mezclarse con el magma. A medida que el planeta se secaba, las explosiones volcánicas se habrían extinguido y habría dado paso a un volcanismo más efusivo, una exudación más suave de lava a la superficie. Hay muchos indicios de que se ha encontrado 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 analizó un depósito ubicado en una región llamada Nili Fossae que desde hace mucho 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 aguas subterráneas profundas, pero no está claro cómo el material llegó a la superficie. Algunos investigadores han sugerido que es otro ejemplo más de un flujo de lava efusivo. Otros han sugerido que el material fue excavado por un gran impacto de asteroides, el impacto que formó la gigantesca cuenca 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 con detalle la geología del depósito. Los coautores de Kremer en el trabajo son el estudiante graduado de Brown, Mike Bramble, y Jack Mustard, profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Planetario de Brown y asesor de Kremer. 

"Este trabajo se apartó 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? Encontramos que el explosivo volcanismo y la explicación de la caída de cenizas marcan todas las casillas correctas, mientras que todas las ideas alternativas sobre lo que este depósito puede estar en desacuerdo en varios aspectos importantes son: Lo que observamos desde la órbita ". 

El trabajo mostró que el depósito se extiende a través de la superficie uniformemente en largas capas continuas que cubren uniformemente a través de colinas, valles, cráteres y otras características. Esa distribución uniforme, dice Kremer, es mucho más consistente con la caída de ceniza que con el flujo de lava. Se esperaría que un flujo de lava se acumulara en áreas bajas y dejara 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 asienta sobre las características que se sabe que ocurrieron después del evento de Isidis, lo que sugiere que el depósito en sí también se produjo después. 

La explicación de la caída de cenizas también ayuda a explicar las inusuales firmas minerales del depósito, dicen los investigadores. El olivino muestra signos de alteración generalizada a través del contacto con el agua, mucha más alteración que otros depósitos de olivino en Marte. Eso tiene sentido si esto fuera una caída de ceniza, que es porosa y por lo tanto susceptible de alteración 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 ceniza. Pero el equipo no tendrá que depender solo de los datos orbitales por mucho tiempo. El vehículo Mars2020 rover de la NASA está programado para aterrizar en el cráter Jezero, que se encuentra dentro del depósito 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 eso es un poco nervioso, pero si no es una caída de cenizas, probablemente va a ser algo mucho más extraño. Eso es igual de divertido, si no más". 

Si resulta que es una caída de ceniza, dice Kremer, valida la metodología utilizada en este estudio como un medio para analizar los posibles depósitos de caída de ceniza en otros lugares de Marte. 

Pero lo que sea que encuentre el explorador será importante para entender la evolución del Planeta Rojo. 

"Uno de los 10 principales descubrimientos de Marte 2020 será descubrir qué es esta unidad con olivino", dijo Mustard, asesor de Kremer. "Eso es algo que la gente escribirá y hablará durante mucho tiempo". 

Fuente universidad de Brown,