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| Una imagen tomada por el instrumento MastCam del rover Curiosity muestra las rocas sedimentarias en capas que componen el Monte Sharp. El rover ha estado conduciendo desde el suelo del cráter Gale hacia arriba a través de las rocas dentro de estas colinas con el fin de entender cómo las rocas cambian desde la parte inferior de la sección (más antigua) a la parte superior de la sección (más joven). El rover ha atravesado rocas de más de 400 metros de elevación desde el inicio de la misión. Crédito: Mars Curiosity Rover de la NASA |
Intensa meteorización subaérea de sedimentos eólicos en el cráter Gale, Marte
En 2012, la NASA hizo aterrizar el rover Curiosity en el cráter Gale de Marte porque muchos científicos pensaban que el cráter era el lugar donde se encontraba un antiguo lago en Marte hace más de 3.000 millones de años. Desde entonces, el rover ha ido avanzando y realizando análisis geológicos con su conjunto de instrumentos durante más de 3.190 soles (días marcianos, equivalentes a 3278 días terrestres). Tras analizar los datos, los investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de la HKU han propuesto que los sedimentos medidos por el rover durante la mayor parte de la misión no se formaron realmente en un lago.
El equipo de investigadores sugirió que el gran montículo de rocas sedimentarias explorado y analizado durante los últimos ocho años representa en realidad arena y limo depositados como caída de la atmósfera y reelaborados por el viento. Los minerales de alteración formados por la interacción entre el agua y la arena no se produjeron en un entorno lacustre. El entorno "húmedo", proponen, representa en realidad una meteorización similar a la formación del suelo bajo la lluvia en una atmósfera antigua que era muy diferente a la actual.
El descubrimiento se ha publicado recientemente en Science Advances en un artículo dirigido por el estudiante de postgrado Jiacheng LIU, su asesor, el profesor asociado Dr. Joe MICHALSKI, y la coautora, la profesora Mei Fu ZHOU, todos ellos afiliados al Departamento de Ciencias de la Tierra. Los investigadores utilizaron mediciones químicas y de difracción de rayos X (DRX), además de imágenes de las texturas de las rocas, para revelar cómo las tendencias composicionales de las rocas se relacionan con los procesos geológicos.
"Jiacheng ha demostrado algunas pautas químicas muy importantes en las rocas, que no pueden explicarse en el contexto de un entorno lacustre", dijo el Dr. Michalski. "El punto clave es que algunos elementos son móviles, o fáciles de disolver en el agua, y algunos elementos son inmóviles, o en otras palabras, permanecen en las rocas. Que un elemento sea móvil o inmóvil no sólo depende del tipo de elemento, sino también de las propiedades del fluido. El fluido era ácido, salino, oxidante, etc. Los resultados de Jiacheng muestran que los elementos inmóviles están correlacionados entre sí, y fuertemente enriquecidos a mayor altura en el perfil de la roca. Esto apunta a una meteorización descendente como la que se observa en los suelos. Además, muestra que el hierro se agota a medida que aumenta la meteorización, lo que significa que la atmósfera de la época era reductora en el antiguo Marte, no oxidante como lo es en el actual planeta oxidado".
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| Estas imágenes muestran el cráter Gale en imágenes de la Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC), con la elevación coloreada en azul. La imagen de la izquierda muestra el modelo estándar, en el que se supone que el cráter Gale fue un gran lago (inundado al menos hasta una altura de ~4.000 m). La imagen de la derecha es el modelo propuesto por Liu et al., en el que sólo existían lagos muy pequeños y poco profundos en el suelo del cráter Gale (con el cráter inundado sólo hasta una elevación de aproximadamente ~4.500m). La mayor parte de los sedimentos se depositaron desde la atmósfera como depósitos de caída de aire y posteriormente se erosionaron por las precipitaciones o la fusión del hielo. Una estrella marca el lugar de aterrizaje del rover. Crédito: ESA/HRSC/DLR |
Entender cómo evolucionó la atmósfera marciana, y el entorno de la superficie en su conjunto, es importante para la exploración de la posible vida en Marte, así como para nuestra comprensión de cómo pudo cambiar la Tierra durante su historia temprana. "Obviamente, el estudio de Marte es extremadamente difícil, y es necesaria la integración de metodologías creativas y tecnológicamente avanzadas. Liu y sus coautores han realizado observaciones intrigantes mediante la utilización de técnicas de teledetección para comprender la composición química de los sedimentos antiguos que informan sobre su desarrollo temprano. Sus datos ponen en tela de juicio las hipótesis existentes sobre el entorno de depósito de estas formaciones rocosas únicas y las condiciones atmosféricas en las que se formaron; en concreto, los autores muestran pruebas de procesos de meteorización bajo una atmósfera reductora en un entorno subareal similar a un desierto, en lugar de formarse en un entorno lacustre acuoso. De hecho, este trabajo inspirará nuevas y emocionantes direcciones para futuras investigaciones", añadió el Dr. Ryan McKenzie, profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra.
China aterrizó con éxito en Marte su primer módulo de aterrizaje, Zhurong, en mayo de este año. Actualmente, Zhurong está recorriendo las llanuras de Utopia Planitia, explorando pistas mineralógicas y químicas sobre el cambio climático reciente. China también está planeando una misión de retorno de muestras que probablemente tendrá lugar a finales de esta década.
Fuentes, créditos y referencias:
Jiacheng Liu et al, Intense subaerial weathering of eolian sediments in Gale crater, Mars, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abh2687