Enigmáticas rocas en Marte muestran evidencias de un origen violento

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Troy Oakes
Troy nació y creció en Australia y siempre ha querido saber por qué y cómo funcionan las cosas, lo que le llevó a su amor por la ciencia. Es fotógrafo profesional y disfruta fotografiando los bellos paisajes de Australia. También es un cazador de tormentas profesional y actualmente vive en Hervey Bay, Australia.

Por Troy Oakes

Determinar la historia de Marte, y cómo se formó y evolucionó con el tiempo, ha sido un objetivo de las misiones orbitales de rover al Planeta Rojo durante décadas.

Analizando los datos de varias de estas misiones a Marte, un equipo de investigadores dirigido por Steve Ruff de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona ha determinado que el enigmático lecho rocoso rico en olivino en el cráter Gusev y alrededor del cráter Jezero puede ser un tipo de roca llamada “ignimbrita”.

Esta formación rocosa es a la vez ígnea y sedimentaria y se forma como resultado de erupciones explosivas cataclísmicas de inmensas calderas volcánicas.

Si el equipo está en lo cierto, esto puede conducir a una mejor comprensión del lecho rocoso rico en olivino en otros lugares de Marte y también puede indicar un estilo de vulcanismo más común en la historia temprana de Marte. Los resultados de su estudio han sido publicados recientemente en Icarus.

Ruff dijo:

“Hay muchas ideas para el origen del lecho rocoso rico en olivino que cubre grandes porciones de una región llamada Nili Fossae, que incluye el cráter Jezero. Es un debate que ha estado ocurriendo durante casi 20 años”.

Un afloramiento de roca madre rica en olivino en el cráter Gusev de Marte observado con la cámara panorámica de Spirit (Pancam) en 2005. (Imagen: vía NASA / JPL / Cornell / ASU)

Las exposiciones del lecho rocoso rico en olivino y carbonato unen el cráter Gusev, explorado hace 16 años por el rover Spirit de la NASA, y la región de Nili Fossae, donde el rover Perseverance de Marte 2020 está explorando actualmente en el cráter Jezero.

Ambos lugares tienen la mayor abundancia de olivino hasta ahora identificada en Marte. Las similitudes en la composición y morfología de las rocas ricas en olivino ampliamente separadas no se habían investigado previamente. Ahora parece que se formaron de una manera similar.

El olivino es un mineral de silicato común que proviene del magma generado en el manto de Marte (este mismo proceso ocurre también en la Tierra). Así que algún tipo de proceso volcánico es una explicación razonable para el origen de las rocas ricas en olivino en Marte.

Escenarios que van desde flujos de lava hasta un impacto gigante dragando el olivino del manto se habían propuesto anteriormente.

Ruff y el equipo tenían como objetivo probar una hipótesis principal, que involucra cenizas depositadas suavemente de penachos volcánicos. Pero sus observaciones revelaron una historia mucho más violenta.

La imagen de la izquierda es un mosaico del Microscopic Imager de Spirit que muestra características orientadas diagonalmente de tono oscuro con formas similares a llamas que son posibles fragmentos de piedra pómez aplanada conocidos como fiamme, que incluyen cristales de tonos claros (rectángulo blanco), ambos parecidos a los del ejemplo de ignimbrita de la Tierra a la derecha. Las partes angulares oscuras son sombras del hardware del rover. La barra de escala blanca representa 1 cm en ambas imágenes. (Imágenes: Scripps Institution of Oceanography via

Los mismos tipos de rocas se encuentran en Marte y la Tierra

En particular, Ruff examinó mosaicos de imágenes del Generador de Imágenes Microscópicas del rover spirit de Marte (que es como la lente de la mano de un geólogo) y notó rocas con una textura inusual.

Ruff también consultó una biblioteca en línea con imágenes de rocas en la Tierra y se encontró con algunas rocas volcánicas con texturas que se veían notablemente similares a las de los mosaicos de Marte.

Ruff dijo:

“Ese fue un momento eureka. Estaba viendo el mismo tipo de texturas en las rocas del cráter Gusev que en un tipo muy específico de roca volcánica que se encuentra aquí en la Tierra”

Las imágenes eran de un tipo de roca llamada “ignimbrita”, que esencialmente es ígnea y sedimentaria a la vez. Las ignimbritas se forman como resultado de flujos de cenizas piroclásticas, piedra pómez y bloques de las explosiones volcánicas más grandes conocidas en la Tierra.

Ruff dijo:

“Imagine una nube de gases calientes que abraza el suelo y cenizas y piedra pómez casi fundidas que fluyen a través del paisaje durante docenas de millas y se acumulan en capas de hasta cientos de pies de espesor en solo unos días”.

La imagen de color falso a la izquierda muestra depósitos ricos en olivino en la región de Nili Fossae en comparación con los depósitos de ignimbrita soldados en la Tierra (color verdadero).Las fracturas en el ejemplo de la Tierra son articulaciones de enfriamiento que se parecen mucho a las del ejemplo de Marte. (Imágenes: Google Earth vía HiRISE)

Después de su emplazamiento, los depósitos de ignimbrita se enfrían lentamente durante meses o años. Esto conduce a intrincadas redes de fracturas conocidas como articulaciones de enfriamiento que se forman a medida que las gruesas pilas de ceniza y piedra pómez se contraen.

Ruff reconoció patrones de fractura notablemente similares en los depósitos rocosos ricos en olivino en Marte, lo que se suma a la evidencia de un origen de ignimbrita.

En la Tierra, las ignimbritas se encuentran en lugares como el Parque Nacional de Yellowstone en el oeste de los Estados Unidos. Las rocas de color amarillo son ignimbritas de una enorme caldera volcánica que se formó durante un período que comenzó hace unos 2,1 millones de años y ahora se rellena, dijo Ruff:

“Nadie había sugerido previamente ignimbritas como una explicación para el lecho rocoso rico en olivino en Marte. Y es posible que este sea el tipo de roca sobre la que el rover Perseverance ha estado conduciendo y muestreando durante el año pasado”.

Marte tiene el volcán más grande del sistema solar y flujos de lava que cubren enormes franjas del planeta, por lo que las rocas volcánicas son un hecho. Pero solo se había sugerido que unos pocos lugares contuvieran ignimbritas, y hasta ahora solo tentativamente.

Con los nuevos hallazgos de este equipo, es posible que las ignimbritas ocurran en los cráteres Jezero y Gusev. Otros lugares con roca madre rica en olivino también son depósitos de ignimbrita candidatos, y todos ellos parecen haberse formado temprano en la historia de Marte, durante los primeros mil millones de años más o menos.

Ruff dijo:

“La composición rica en olivino es inusual para la mayoría de las ignimbritas en la Tierra, pero hay evidencia de esta composición en las más antiguas.

Ahora, con la fuerte evidencia de antiguas ignimbritas ricas en olivino en Marte, tal vez esto apunta a un estilo de vulcanismo, erupciones explosivas cataclísmicas de magma rico en olivino, que ocurre en la evolución geológica temprana de un planeta.

La respuesta en el caso de Marte puede provenir de muestras de roca recolectadas por Perseverance y devueltas a la Tierra por futuras misiones”.

 

Proporcionado por la Universidad Estatal de Arizona
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