Ciencias

El cráter de Marte ofrece una ventana de temperaturas hace 3.500 millones de años

Érase una vez, las estaciones en Gale Crater probablemente se sentían como Islandia. Pero hace más de 3.000 millones de años, no había nadie en quien concentrarse.

El antiguo cráter marciano es el foco de un estudio realizado por científicos de la Universidad Rice que comparó datos del Curiosity Rover con ubicaciones en la Tierra donde formaciones geológicas similares fueron erosionadas en diferentes climas.

El terreno de basalto y el clima fresco de Islandia, con temperaturas típicamente inferiores a 38 grados Fahrenheit, resultó ser el análogo más cercano al antiguo Marte. El estudio encontró que la temperatura tuvo el mayor impacto en cómo las rocas de los sedimentos depositados por las antiguas corrientes marcianas fueron erosionadas por el clima.

El estudio del becario postdoctoral Michael Thorpe y la geóloga marciana Kirsten Siebach von Rice y el geocientífico Joel Hurowitz de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook tenía como objetivo responder preguntas sobre las fuerzas que influyen en la arena y el barro en la antigua orilla del lago.

Los datos que Curiosity ha recopilado durante sus viajes desde que aterrizó en Marte en 2012 proporcionan detalles sobre los estados químicos y físicos de las lutitas que se formaron en un lago antiguo. Sin embargo, la química no revela directamente las condiciones climáticas cuando el sedimento se erosionó río arriba. Para hacer esto, los investigadores tuvieron que buscar rocas y suelos similares en la Tierra para encontrar una correlación entre los planetas.

El estudio, publicado en JGR Planets, utiliza datos de condiciones conocidas y variadas en Islandia, Idaho y en todo el mundo para determinar cuál coincide mejor con lo que ve y siente el rover en el cráter del Monte Sharp.

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El cráter alguna vez contuvo un lago, pero el clima en el que el agua podría llenarlo es objeto de mucho debate. Algunos argumentan que el primer Marte era cálido y húmedo, y que abundaban los ríos y lagos. Otros piensan que hace frío y seco y que los glaciares y la nieve son más comunes.

«En cambio, las rocas sedimentarias en el cráter Gale describen un clima que probablemente se encuentra en algún lugar entre esos dos escenarios», dijo Thorpe, ahora científico de retorno de muestras de Marte del Grupo de Exploración Espacial Jacobs en el Centro Espacial Johnson de la NASA. «El clima antiguo probablemente era frío, pero también parece haber sostenido agua líquida en los lagos durante largos períodos de tiempo».

Los investigadores se sorprendieron de que las rocas de Marte se hubieran degradado tan poco después de más de 3.000 millones de años que las antiguas rocas marcianas ahora eran comparables a los sedimentos islandeses en un río y un lago.

«En la Tierra, el registro de rocas sedimentarias madura fantásticamente con la ayuda de la meteorización química a lo largo del tiempo», señaló Thorpe. «Sin embargo, en Marte vemos minerales muy jóvenes en las lutitas que son más antiguas que cualquier roca sedimentaria de la Tierra, lo que sugiere que la meteorización fue limitada».

Los investigadores observaron directamente los sedimentos de Idaho e Islandia y realizaron estudios de sedimentos de basalto similares de diferentes climas en todo el mundo, desde la Antártida hasta Hawai, para capturar las condiciones climáticas que creían posibles en Marte cuando el agua fluía hacia el cráter Gale. .

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«La tierra nos brindó un excelente laboratorio en este estudio, en el que pudimos examinar los efectos de varias variables climáticas sobre la meteorización en función de diferentes ubicaciones. La temperatura media anual tuvo la mayor influencia en los tipos de rocas en el cráter Gale», dijo Siebach, miembro del El equipo Curiosity, que será un operador de resistencia después de que se configure el nuevo módulo de aterrizaje en febrero. «El rango climático en la tierra nos permitió calibrar nuestro termómetro para medir la temperatura en el antiguo Marte».

La composición de arena y lodo en Islandia se parecía más a Marte según el análisis del Índice de cambios químicos estándar (CIA), una herramienta geológica básica utilizada para inferir su clima pasado a partir de la meteorización química y física de una muestra. puede ser.

«Cuando el agua fluye a través de las rocas para erosionarlas y capearlas, disuelve los componentes químicos más solubles de los minerales que componen las rocas», dijo Siebach. “En Marte vimos que solo una pequeña fracción de los elementos que se disuelven más rápidamente se perdían del lodo, en comparación con las rocas volcánicas, a pesar de que el lodo tiene el tamaño de grano más pequeño y generalmente el más degradado.

«Esto realmente limita la temperatura anual promedio en Marte cuando el lago estaba presente porque si hubiera sido más cálido, más de estos elementos habrían sido arrastrados», dijo.

Los resultados también mostraron que con el tiempo, el clima pasó de condiciones similares a las de la Antártida a condiciones más islandesas, mientras que los procesos fluviales continuaron depositando sedimentos en el cráter. Este cambio muestra que la técnica se puede utilizar para rastrear el cambio climático en el antiguo Marte.

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Si bien el estudio se centró en la parte más baja y más antigua de los sedimentos del lago que exploró Curiosity, otros estudios también han demostrado que los climas marcianos probablemente fluctuaron y se volvieron más secos con el tiempo. «Este estudio ofrece una forma de interpretar esta tendencia de manera más cuantitativa en comparación con los climas y entornos que conocemos bien en la tierra hoy», dijo Siebach. «Perseverance podría utilizar técnicas similares para comprender el clima antiguo alrededor del lugar de aterrizaje en el cráter Jezero».

En paralelo, el cambio climático, particularmente en Islandia, podría cambiar los lugares de la tierra que son mejores para comprender el pasado en ambos planetas, dijo.

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Imagen de encabezado: dominio público

Rocío Penalver

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