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Impresión artística de una pluma activa del manto -una gran mancha de roca caliente y flotante- que emerge de las profundidades de Marte y empuja hacia arriba Elysium Planitia, una llanura en las tierras bajas del norte del planeta. El vulcanismo en Elysium Planitia se origina en las Fosas Cerberus, resaltadas en rojo, un conjunto de fisuras jóvenes que se extienden más de 800 millas a través de la superficie marciana. Recientemente, el módulo de aterrizaje InSight de la NASA descubrió que casi todos los terremotos marcianos proceden de esta región. Crédito: Adrien Broquet & Audrey Lasbordes
Aunque la mayor parte de la actividad volcánica y tectónica de Marte se produjo durante los primeros 1.500 millones de años de su historia geológica, el reciente vulcanismo, tectonismo y sismicidad activa en Elysium Planitia revelan una actividad continua. Sin embargo, este reciente pulso volcánico y tectónico es inesperado en un Marte en proceso de enfriamiento.
Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Arizona presenta múltiples líneas de evidencia que revelan la presencia de una gigantesca pluma del manto activo en el Marte actual. El estudio desafía las opiniones actuales sobre la evolución geodinámica marciana con un informe sobre el descubrimiento de una pluma de manto activo que empuja la superficie hacia arriba y provoca terremotos y erupciones volcánicas.
Jeff Andrews-Hanna, profesor asociado de ciencias planetarias en el LPL, declaró: "Tenemos pruebas fehacientes de que las plumas del manto son activas en la Tierra y Venus, pero esto no se espera en un mundo pequeño y supuestamente frío como Marte". Marte fue más activo hace entre 3.000 y 4.000 millones de años, y la opinión predominante es que el planeta está esencialmente muerto en la actualidad".
Adrien Broquet, investigador postdoctoral asociado del Laboratorio Lunar y Planetario de la UArizona, declaró: "Una tremenda actividad volcánica al principio de la historia del planeta construyó los volcanes más altos del sistema solar y cubrió la mayor parte del hemisferio norte de depósitos volcánicos. La escasa actividad que se ha producido en la historia reciente suele atribuirse a procesos pasivos en un planeta que se está enfriando."
La llanura Elysium Planitia, situada en las tierras bajas del norte de Marte, cerca del ecuador, llamó la atención de los científicos por su sorprendente nivel de actividad. Elysium Planitia ha sufrido importantes erupciones en los últimos 200 millones de años, en contraste con otras zonas volcánicas de Marte que no han experimentado una actividad significativa en miles de millones de años.
Según Andrews-Hanna, "trabajos anteriores de nuestro grupo hallaron pruebas en Elysium Planitia de la erupción volcánica más joven conocida en Marte. Creó una pequeña explosión de ceniza volcánica hace unos 53.000 años, que en tiempo geológico es esencialmente ayer".
Las Fosas Cerberus, una serie de fisuras jóvenes que se extienden más de 800 millas sobre la superficie marciana, son la fuente del vulcanismo en Elysium Planitia. Recientemente, el equipo InSight de la NASA descubrió que casi todos los marsísmos se originan en esta zona. Aunque se había establecido la corta edad de esta actividad volcánica y tectónica, aún se desconocía su causa fundamental.
Broquet dijo: "Sabemos que Marte no tiene placas tectónicas, así que investigamos si la actividad que vemos
Los científicos descubrieron pruebas de una serie de acontecimientos similares en Marte cuando examinaron las características de Elysium Planitia. Se trata de uno de los lugares más elevados de las vastas llanuras septentrionales de Marte, cuya superficie se ha elevado más de un kilómetro y medio. La existencia de una pluma del manto es compatible con que el levantamiento se haya producido desde las profundidades del globo, según los análisis de las pequeñas fluctuaciones del campo gravitatorio.
Otras mediciones apoyaron la teoría de que algo empujó la superficie hacia arriba tras la formación de los cráteres, al revelar que el suelo de los cráteres de impacto está inclinado en la dirección de la pluma. Por último, cuando los científicos aplicaron un modelo tectónico a la región, descubrieron que la única explicación de la extensión que creó las Fosas Cerberus era la existencia de un penacho masivo de 2.500 millas de ancho.
Esta imagen tomada por el orbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea muestra una vista oblicua centrada en una de las fracturas que componen el sistema Cerberus Fossae. Las fracturas atraviesan colinas y cráteres, lo que indica su relativa juventud. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin
Según Broquet, "en términos de lo que se espera de una pluma de manto activa, Elysium Planitia cumple todos los requisitos". El hallazgo supone un reto para los modelos utilizados por los científicos planetarios para estudiar la evolución térmica de los planetas. Esta pluma del manto ha afectado a una superficie de Marte aproximadamente equivalente a la del territorio continental de Estados Unidos. Los estudios futuros tendrán que encontrar una manera de dar cuenta de una enorme pluma del manto que no se esperaba que estuviera allí."
"Solíamos pensar que InSight aterrizó en una de las regiones geológicamente más aburridas de Marte, una bonita superficie plana que debería representar aproximadamente las tierras bajas del planeta. En cambio, nuestro estudio demuestra que InSight aterrizó justo encima de la cabeza de una pluma activa."
"Tener una pluma de manto activa en Marte hoy en día es un cambio de paradigma para nuestra comprensión de la evolución geológica del planeta, similar a cuando los análisis de las mediciones sísmicas registradas durante la era Apolo demostraron que el núcleo de la Luna estaba fundido."
Los científicos señalaron que "sus hallazgos también podrían tener implicaciones para la vida en Marte. La región estudiada experimentó inundaciones de agua líquida en su pasado geológico reciente, aunque la causa ha seguido siendo un misterio. El mismo calor de la pluma que alimenta la actividad volcánica y sísmica en curso también podría fundir el hielo para hacer las inundaciones - e impulsar reacciones químicas que podrían sustentar la vida en las profundidades subterráneas."
Según Andrews-Hanna, "los microbios de la Tierra florecen en entornos como éste, y eso podría ocurrir también en Marte". El descubrimiento va más allá de explicar la enigmática actividad sísmica y el resurgimiento de la actividad volcánica. Saber que hay una pluma de manto gigante activa bajo la superficie marciana plantea importantes cuestiones sobre cómo ha evolucionado el planeta. Estamos convencidos de que el futuro nos depara más sorpresas".
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente: Universidad de Arizona