Mineralogía en Marte apunta a un clima antiguo frío y helado

Los investigadores esperan que los volcanes en la región Sisyphi Planum de Marte se vean de forma similar a los volcanes subglaciales en la Tierra, como Herðubreið en Islandia. Más información. Crédito: Purdue University/Sheridan Ackiss).

El clima a lo largo de la historia temprana de Marte se debatió durante mucho tiempo: ¿era el planeta rojo cálido y húmedo, o frío y helado? Una nueva investigación publicada en Ícaro proporciona evidencia para este último.

Marte está plagado de redes de valles, deltas y depósitos lacustres, lo que significa que debe haber tenido agua  fluyendo librementeen algún momento, probablemente hace unos 4.000 millones de años. Pero los modelos climáticos del pasado profundo del planeta no han podido producir condiciones lo suficientemente cálidas como para permitir que haya agua líquida en la superficie.

“Hay personas que intentan modelar el clima antiguo de Marte usando el mismo tipo de modelos que usamos aquí en la Tierra, y están teniendo un momento muy difícil para hacerlo. Es difícil crear un Marte cálido y antiguo porque el Sol era mucho más débil entonces. Todo el Sistema Solar estaba más fresco “, dijo Briony Horgan, Profesora Asistente de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias en la Universidad de Purdue. “Si bien muchas personas están utilizando modelos climáticos, estamos llegando a  nuestros resultados  desde  una perspectiva única: ¿qué nos dice el registro volcánico de Marte?”

El vulcanismo fue abundante a lo largo de la historia temprana de Marte. Hay volcanes grandes y anchos en algunas de las regiones ampliamente estudiadas del planeta, pero se sabe menos acerca de una región de topografía baja y suave en las tierras altas del sur conocida como Sisyphi Planum. Aquí, hay más de 100 montículos de superficie plana conocidos como Sisyphi Montes, que podrían ser de origen volcánico.

Cuando los volcanes entran en erupción debajo de las capas de hielo y de los glaciares en la Tierra, la combinación de calor y agua de deshielo crea montañas planas y de paredes empinadas llamadas “tuyas”. Cuando las erupciones subglaciales no rompen la superficie del hielo, las partes superiores de los volcanes permanecen en forma de cono en lugar de volverse planas. La mineralogía producida durante estos eventos es única debido a la interacción entre la lava caliente y el agua de deshielo glacial fría.

Sheridan Ackiss

Sheridan Ackiss, una candidata al Ph.D. (Doctorado)  en Purdue y autora  principal  del  artículo, usó  imágenes  de los espectrómetros de reconocimiento de imágenes compactos de la NASA para Marte (CRISM) para averiguar si la composición mineral de la región era consistente con el volcanismo subglacial.

CRISM detecta el rango visible y las longitudes de onda de luz más cortas, lo que ayuda a los operadores del instrumento a identificar una amplia gama de minerales en la superficie marciana. A longitudes de onda visibles, la forma en que se  refleja  la luz está  fuertemente influenciada por el hierro, mientras que en las longitudes de onda infrarrojas, CRISM puede puede identificar la presencia de carbonato sulfato, hidroxilo y agua incorporadas en cristales minerales.

“Cada roca tiene una huella dactilar específica, y se puede identificar con los reflejos de luz”, dijo Ackiss.

Los hallazgos identifican tres combinaciones minerales distintas en la región, dominadas por yeso, sulfatos polihidratados y una mezcla de esmectita-zeolita y óxido de hierro, todas las cuales se han asociado con volcanes en ambientes glaciales.

“Ahora tenemos dos conjuntos de datos, de los minerales y de la morfología, que dicen que tuvo que haber hielo en Marte en algún momento”, dijo Ackiss. “Y probablemente fue relativamente tarde en la historia de Marte”.

El equipo de Ackiss espera que sus hallazgos puedan ser utilizados como un punto de referencia para otras regiones en Marte con una historia volcánica. Si los investigadores pudieran encontrar evidencia de actividad volcánica bajo capas de hielo en otros lugares, se solidificaría el caso de un Marte antiguo muy frío. Pero no teman, entusiastas del espacio, esto no elimina la posibilidad de vida pasada en Marte.

“Incluso si Marte fuera un páramo frío y helado, estas erupciones volcánicas que interactúan con las capas de hielo podrían haber creado un pequeño lugar adecuado para que existiesen microbios”, dijo Horgan. “Este es el tipo de lugar al que te gustaría ir para entender cómo la vida habría sobrevivido en Marte durante ese tiempo”.

Abstract (Resumen del trabajo de Investigación).