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Composición de Marte

Septiembre 24, 2021

La composición de Marte cubre la rama de la geología de Marte que describe de qué está compuesto el planeta Marte.

"Hottah" formación rocosa en Marte – Cauce[1]​[2]​[3]​ visto por el Curiosity (12 de septiembre de 2012, balance de blancos) (original) (muestra) (versión 3-D el 21 de mayo de 2013 en Wayback Machine.).

Composición elemental

Como en la Tierra, Marte es un planeta con diferencias, lo que significa que tiene un núcleo formado por hierro-níquel, un manto, y una corteza de silicatos menos densa.[4]​ El representativo color rojo del planeta es debido a la cantidad de óxido de hierro existente en su superficie.

 
Gran parte de los elementos más abundantes se pueden detectar de forma remota desde naves espaciales en órbita. Este mapa muestra la concentración en la superficie (porcentaje de peso) de silicio, basado en datos procesados desde el Espectrómetro de Rayos Gamma (GRS) a bordo de la nave espacial Mars Odyssey. Para otros elementos también se han sacado mapas similares.

Mucho de lo que conocemos acerca de la composición elemental de Marte proviene de naves espaciales en órbita y módulos de aterrizaje. (Véase el artículo Exploración de Marte) la mayoría de las naves espaciales portan espectrómetros y otros instrumentos que sirven para medir la composición de la superficie del planeta por cualquiera de los medios de teledetección, ya sea desde la órbita o de análisis in situ sobre la superficie. También por las muestras en forma de meteoritos provenientes de Marte que han terminado cayendo en la Tierra. Los meteoritos marcianos (a menudo llamados SNC, por Shergottites, Nakhlitos y Chassignites[5]​—designación de los primeros grupos de meteoritos que está demostrado que tienen un origen marciano) proporcionar datos sobre la composición química de la corteza y el interior de Marte que de otro modo no podría estar disponible excepto por misiones con posibilidad de retorno de muestras.

 
Planeta Marte - gases más abundantes - (Curiosity, octubre de 2012).

Basándose en las fuentes de esas bases de datos, los científicos creen que los elementos más abundantes químicos en la corteza de Marte, además de silicio y oxígeno, son: hierro, magnesio, aluminio, calcio, y potasio. Estos elementos son los componentes principales de los minerales que comprenden rocas ígneas,[6]​ otros elementos como titanio, cromo, manganeso, azufre, fósforo, sodio y cloro son menos abundantes,[7]​[8]​ aun así también son componentes importantes de muchos minerales accesorios[9]​ en rocas y de minerales secundarios (productos de meteorización) en el polvo y suelos (regolito). El hidrógeno está presente en forma de agua (H2O), hielo y en minerales hidratados. También se detectó carbono como dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera y a veces en hielo seco en los polos. También se ha detectado una cantidad desconocida de carbono concentrada en carbonatos. El nitrógeno molecular (N2) compone el 2,7 por ciento de la atmósfera. Por lo que sabemos, los compuestos orgánicos no existen hasta el momento[10]​ excepto una traza de metano detectada en la atmósfera.[11]​[12]​

El 16 de diciembre de 2014, la NASA informó que el Rover Curiosity detectó "picos", probablemente localizado, de cantidades de metano en la atmósfera de Marte. Tras las toma de muestras, las mediciones dieron como resultado que la cantidad de metano era "una docena de veces superor después de 20 meses", mostrando aumentos a finales de 2013 y principios de 2014, siendo un promedio de "7 partes de metano por mil millones en la atmósfera." Antes y después de eso, las lecturas promedio de alrededor de una décima parte de ese nivel.[13]​[14]​

Los elementos que componen el planeta son levemente distintos a los de la Tierra en varios aspectos importantes. En primer lugar, el análisis de meteoritos de Marte sugiere que el manto del planeta es aproximadamente dos veces más rico en hierro como el manto de la Tierra.[15]​[16]​En segundo lugar, su núcleo es más rico en azufre.[17]​ En tercer lugar, el manto de Marte es más rico en potasio y fósforo que la Tierra y en cuarto lugar, la corteza de Marte contiene un mayor porcentaje de elementos volátiles tales como el azufre y el cloro que la corteza terrestre. Muchas de estas conclusiones están cotejadas por análisis in situ de rocas y suelos en la superficie de Marte.[18]​

Mineralogía y petrología

 
Planeta Marte - gases volátiles - (Curiosity, octubre de 2012).

Marte es fundamentalmente un planeta de roca ígnea. Las rocas encontradas en la superficie y en la corteza están formadas predominantemente por minerales cristalizados a partir del magma. La mayor parte de nuestro conocimiento sobre dicha composición proviene de los datos espectroscópicos de naves espaciales en órbita, en análisis in situ de rocas y suelos, a partir de seis puntos de aterrizaje, y el estudio de los meteoritos marcianos.[19]​ Los espectrómetros actualmente en órbita son THEMIS (Mars Odyssey), OMEGA (Mars Express), y CRISM (MRO). Los dos vehículos de exploración de Marte llevan cada uno un Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS), un espectrómetro de emisión térmica (Mini-TES), y un espectrómetro Mössbauer para identificar minerales en la superficie.

El 17 de octubre de 2012, el Rover Curiosity en el sitio conocido como "Rocknest" en el planeta Marte, realizó el primer análisis de difracción de rayos X en suelo marciano. Los resultados del analizador CheMin del rover revelaron la presencia de varios minerales, entre los que se incluyen feldespato, piroxeno y olivino, concluyendo que el suelo marciano de esa muestra es muy similar a los suelos que se pueden encontrar en las muestras basálticas que emiten los volcanes de Hawái.[20]​

Rocas y minerales primarios

Rocas destacables en Marte
 
 
 
 
 
 
 
 
Adirondack
(Spirit) 		Barnacle Bill
(Mars Pathfinder) 		Bathurst Inlet
(Curiosity) 		Big Joe*
(Viking) 		Block Island
(Opportunity) M 		Bounce
(Opportunity) 		Coronation
(Curiosity) 		El Capitan
(Opportunity)
 
  
 
 
    
 
 
Esperance*
(Opportunity) 		Goulburn
(Curiosity) 		Heat Shield
(Opportunity) M 		Home Plate
(Spirit) 		Hottah
(Curiosity) 		Jake Matijevic
(Curiosity) 		Last Chance
(Opportunity) 		Link
(Curiosity)
 
 
 
 
 
 
 
 
Mackinac Island
(Opportunity) M 		Mimi*
(Spirit) 		Oileán Ruaidh
(Opportunity) M 		Pot of Gold
(Spirit) 		Rocknest 3
(Curiosity) 		Shelter Island
(Opportunity) M 		Tintina
(Curiosity) 		Yogi
(Mars Pathfinder)
Notas: * = El artículo enlazado trata sobre la misión que encontró esta roca; M = Meteoritos de Marte - (
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Las áreas oscuras de Marte se caracterizan por la concentración de rocas máficas cuyos componentes principales son minerales como olivino, piroxeno, y feldespato plagioclasa. Estos minerales son los constituyentes primarios de basalto, roca volcánica oscura que también se encuentra en la corteza oceánica de la Tierra y en los mares de la Luna.

 
Mars Odyssey THEMIS imagen en falso color de los basaltos de olivino en el Valle Marineris. Las capas ricas en olivino aparecen de color púrpura.
 
Primer espectro láser de elementos químicos de la ChemCam del Curiosity (roca "Coronación", 19 de agosto de 2012).

El olivino se encuentra en todo el planeta, aunque algunas de las mayores concentraciones están en Nili Fossae, área que contiene rocas del periodo marciano Noachian. Otro gran afloramiento rocoso rico en olivino se da en Ganges Chasma, una sima en el lado oriental de Valles Marineris.[21]​ El olivino suele meteorizarse en minerales de arcilla, fácilmente en presencia de agua, por lo tanto, las áreas con grandes afloramientos de roca olivino son indicativas de que el agua líquida no ha sido abundante desde la formación de las rocas.[5]​

El piroxeno también es otro mineral muy extendido por toda la superficie. Tanto bajo contenido en calcio (orto) como alto contenido de calcio (clino-) los piroxenos están presentes, en las variedades de alto en calcio asociados con jóvenes escudos volcánicos y las formas de bajo en calcio (enstatita) más común en antiguos terreno de montaña. Debido a que el enstatite funde a una temperatura superior a su primo de alto contenido de calcio, algunos investigadores han argumentado que su presencia en las tierras altas indica que los magmas más antiguos de Marte tenían temperaturas más altas que los más jóvenes.[22]​

Entre los años 1997 y 2006, el Espectrómetro de Emisión Térmica (TES) a bordo de la nave espacial Mars Global Surveyor (MGS) mapeó la composición mineral global del planeta.[23]​ Identificó dos unidades volcánicas escala mundial en Marte: Superficie Tipo 1 (ST1) que caracteriza las tierras altas del periodo Noachian y se compone de plagioclasa y clinopiroxeno ricos en basaltos inalterados. Superficie Tipo 2 (ST2) es común en las llanuras más recientes del norte con una diferencia, es más rico en sílice que ST1.

 
Primera vista de suelo marciano de difracción de rayos X -. El análisis CheMin revela feldespato, piroxenos, olivino y otros (Curiosity "Rocknest", 17 de octubre de 2012).[20]​

Las lavas encontradas en ST2 fueron identificadas como andesitas o andesitas basálticas, indicando que las lavas de las llanuras del norte se habrían originado a partir de magmas rico en volátiles, más evolucionados químicamente.[24]​ (Véase diferenciación magmática y cristalización fraccionada.) Sin embargo, otros investigadores sugirieron que ST2 representa antiguos basaltos con delgados revestimientos de vidrio de sílice o de otros minerales secundarios que se formaron a través de la interacción con agua o hielo y otros materiales.[25]​

 
Composición de la roca "Yellowknife Bay" - vetas de roca tienen más altos contenidos en calcio y azufre que el suelo "Portage" - resultados del APXS - Curiosity (marzo de 2013).

También es cierto que están presentes rocas intermedias y félsicas en Marte, aunque son difíciles de encontrar. Los espectrómetros TES y THEMIS de la nave espacial Mars Odyssey identificaron rocas con elevado contenido en sílice en Syrtis Major y cerca del borde del sudoeste del cráter Antoniadi. La rocas tienen espectros que indican que son semejantes a dacitas y granitoides ricos en cuarzo, lo que sugiere que al menos algunas zonas de la corteza marciana pueden tener una diversidad de rocas ígneas similares a las de la Tierra.[26]​ Algunos datos geofísicos sugieren que la mayor parte de la corteza marciana está compuesta por andesita o andesita basáltica. La corteza andesitica está oculta por la superposición de lavas basálticas que dominan la composición de la superficie, pero que son volumétricamente menores.[4]​

Las rocas estudiadas por el Spirit en el cráter Gusev se pueden clasificar de diferentes maneras. Las cantidades y tipos de minerales están compuestos por antiguas rocas basálticas, también llamados basaltos picritico, son similares a antiguas rocas terrestres conocidas como komatiítas basálticas. Las rocas de las llanuras también se parecen a las shergottites basálticas, meteoritos que vinieron de Marte. Un sistema de clasificación compara la cantidad de elementos alcalinos a la cantidad de sílice en un gráfico; en este sistema, las llanuras Gusev se encuentran cerca de una fusón de basalto, picrobasalto, y tefita. La clasificación Irvine-Barager los identifica como basaltos.[27]​

 
'Curiosity - vista de lutita "Sheepbed" (abajo a la izquierda) y su entorno (14 de febrero de 2013).

El 18 de marzo de 2013, la NASA informó que las pruebas realizadas con las herramientas del Curiosity sobre la reacción de hidratación en los minerales, detectaron lo que podría ser sulfato de calcio hidratado en varias muestras de rocas, incluyendo trozos de fragmentos de las rocas denominadas "Tintina" y "Sutton inlier", así como en las vetas y nódulos en la roca denominada "Knorr" y "Wernicke".[28]​[29]​[30]​ El resultado del análisis realizado por el detector del Curiosity DAN da evidencias de existencia de agua en el subsuelo de alrededor de un 4%, hasta una profundidad de 60 cm (2,0 pies), durante su desplazamiento desde el lugar donde aterrizó el Curiosity (Bradbury Landing) ubicado en la Yellowknife Bay en la zona denominada Glenelg.[28]​

 
Modelo de retiro de escarpe por la arena o por el viento a lo largo del tiempo en Marte (Yellowknife Bay, 9 de diciembre de 2013).

En la edición de septiembre de 2013 de la revista Science, los investigadores describen un tipo diferente de roca a la que llaman "Jake M" o "Jake Matijevic (rock)," Fue la primera roca analizada por el Alpha Particle X-ray Spectrometer del Curiosity, siendo distinta al resto de rocas ígneas marcianas conocidas, ya que es alcalina (> 15% nefelina normativa) y es relativamente fraccionable. Es similar a las mugearitas terrestres, que se suelen encontrar en las islas oceánicas y las grietas continentales. Este descubrimiento es indicativo de que los magmas alcalinos pueden ser más comunes en Marte que en la Tierra y que Curiosity podrían encontrar más rocas alcalinas fraccionables (por ejemplo, fonolitas y traquitas).[31]​

 
Agujero (1,6 cm (0,6 plg)) perforado en la lutita "John Klein"
 
Análisis Espectral (SAM) de la lutita "Cumberland"
 
Estructura arcillosa de la lutita.
El rover Curiosity examina lutita cerca de Yellowknife Bay en Marte (mayo de 2013).

En el número de diciembre de 2013 de la revista Science, se publican seis artículos donde investigadores de la NASA describen algunos descubrimientos nuevos realizados por el Curiosity. Se encuentra posibless sustancias inexplicables por la contaminación.[32]​[33]​ Aparte del carbono orgánico originario de Marte, solo se podría entender que pudiera haber sido traído por meteoritos externos que aterrizaron en el planeta.[34]​[35]​[36]​ Debido a que gran parte del carbono fue liberado a una temperatura relativamente baja el equipo del Curiosity, Sample Analysis at Mars (SAM), da como resultado que no formaba parte de la muestra. El carbono podría provenir de organismos pero aún no ha sido confirmado. La muestra se toma mediante perforación de 5 centímetros de profundidad en la roca denominada “Sheepbed mudstone” ubicada en Yellowknife Bay. Las muestras fueron nombradas John Klein y Cumberland. Los microbios podrían estar viviendo en Marte mediante la obtención de energía a partir de los desequilibrios químicos entre minerales en proceso quimiolitótrofos que significa "comer roca."[37]​ Sin embargo, en este proceso solo está implicada una muy pequeña cantidad de carbono — mucho menos que el encontrado en Yellowknife Bay.[38]​[39]​

Utilizando el espectrómetro de masas SAM, los científicos midieron los isótopos de helio, neón y argón que los rayos cósmicos producen a medida que profundizan en la roca. Los isótopo encontrados han sido sobre todo en rocas que están cercanas a la superficie. El Curiosity perforó una roca que había en el lecho de un lago que tenía aproximadamente 4000 millones de años de edad, el lecho se secó hace aproximadamente 30 millones y 110 millones de años, la erosión del viendo parte de la roca. Tras este descubrimiento, se espera encontrar lugares que tengan una edad más actual de decenas de millones de años menos mediante perforaciones cerca de afloramientos en voladizo.[40]​

Se ha medido la dosis absorbida y la dosis correspondiente de rayos cósmicos y partículas energéticas solares en la superficie de Marte en los ~300 días de estudio durante el máximo solar actual. Estas mediciones son necesarias para futuras misiones tripuladas al planeta, para estimar los tiempos de supervivencia de cualquier tipo de vida posible microbiana existente o en el pasado, y estimar cuánto tiempo pueden conservarse biofirmas orgánicos potenciales. Este estudio se realiza profundizando unos pocos metros para acceder a posibles tipos de biomoléculas.[41]​ La medición de la dosis absorbida por el Radiation Assessment Detector (RAD) es de 76 mGy/año en la superficie. Tras obtener los resultados, se estimó que en una órbita a Marte con una duración de 180 días en cada sentido, y 500 días sobre la superficie para realizar un año marciano, un astronauta se expondría a una dosis total equivalente de ~ 1,01 sievert. La exposición a 1 sievert está asociada a un aumento del 5% de riesgo de desarrollo de cáncer mortal. El límite actual permitido por la NASA con el que los astronautas pueden operar en órbitas terrestres bajas es el 3%.[42]​ El máximo blindaje contra los rayos cósmicos galácticos se puede obtener a 3 metros bajo el suelo de Marte.[43]​

Las muestras examinadas serían en algún momento probablemente lodo que hace millones o decenas de millones de años podrían haber albergado organismos vivos. Este ambiente húmedo tenía un pH neutro, baja salinidad y estados redox variables de hierro y azufre.[34]​[44]​[45]​[46]​ Estos tipos de hierro y azufre podrían haber sido utilizados por los organismos vivos.[47]​ C, H, O, S, N, y P se mide directamente como elementos biogénicos clave, y por inferencia, P es demuestra que han existido.[37]​[39]​ Las dos muestras, John Klein y Cumberland, contienen minerales basálticos, Ca-sulfatos, óxido de Fe/hidróxidos, Fe-sulfuros, material amorfo, y esmectitas trioctaédricas (un tipo de arcilla). Los minerales basálticos en las lutitas son similares a sedimentos cercanos. Sin embargo, estas lutitas tiene menos cantidad de Fe-forsterita y más magnetita, así la Fe-forsterita (tipo de olivino) fue probablemente alterada convirtiéndose en esmectita (un tipo de arcilla) y magnetita.[48]​ En el intevalo de las eras Noachian/Hesperian indica que la formación de mineral de arcilla en Marte sucedió mucho antes que en la era Noachian; por lo tanto, en ese lugar el pH neutro duró más de lo que anteriormente se pensaba.[44]​

Polvo y suelos

 
 
El Curiosity utiliza por primera vez la pala para recoger una muestra de arena en "Rocknest" (7 de octubre de 2012).
 
Comparativa de muestras tomadas por los tres rover que estudian el suelo en Marte: Curiosity, Opportunity, Spirit (3 de diciembre de 2012). [49]​[50]​

Gran parte de la superficie marciana está cubierta por una capa de bastante profundidad de polvo tan fino como el polvo de talco. El predominio generalizado del polvo obscurece el lecho de roca subyacente, haciendo que la identificación espectroscópica de minerales primarios sea una tarea imposible desde la órbita en muchas zonas del planeta. El aspecto rojizo/anaranjado del polvo es causado por el exceso de óxido de hierro (III) (nanofase Fe2O3) y el óxido de hierro (III) hidróxido goethita.[51]​

El Mars Exploration Rovers identificó la magnetita como el mineral responsable de las propiedades magnéticas del polvo. Probablemente también contiene trazas de titanio.[52]​

La capa de polvo de todo el planeta y la presencia de otros sedimentos arrastrados por el viento han hecho que la composición del suelo sea notablemente uniforme en toda la superficie marciana. El análisis de muestras de suelo de las sondas Viking en 1976, Pathfinder y los Mars Exploration Rover muestran composiciones minerales casi idénticas en lugares muy separados de todo el planeta.[53]​ Los suelos están formados por fragmentos de roca basáltica finamente divididos y altamente enriquecidos en azufre y cloro, probablemente derivados de emisiones de gases volcánicos.[54]​

Minerales secundarios (alterados)

Los minerales producidos por la alteración hidrotérmica y el desgaste de minerales basálticos primarios también están presentes en Marte. Los minerales secundarios incluyen hematita, filosilicatos (minerales de arcilla), goethita, jarosita, minerales de sulfato de hierro, sílice opalina y yeso. Muchos de estos minerales secundarios requieren agua líquida para su formación de agua líquida (minerales acuosos).

El sílice opalina y los minerales de sulfato de hierro se forman en soluciones ácidas (pH bajo). Los sulfatos se han encontrado en múltiples lugares, como por ejemplo Juventae Chasma, Ius Chasma, Melas Chasma, Candor Chasma, y Ganges Chasma. Todos estos sitios contienen relieves de formaciones fluviales que indican que una vez hubo agua abundante.[55]​ El Spirit descubrió sulfatos y goethita en Columbia Hills.[56]​[57]​[58]​

Algunos de los minerales detectados pueden haberse formado en ambientes adecuados (es decir, con suficiente agua y pH adecuado) durante toda la vida. La esmectita (un filosilicato) se forma en aguas casi neutrales. Los filosilicatos y los carbonatos son buenos para conservar materia orgánica, por lo que pueden contener rastros de vida pasada.[59]​[60]​ Los depósitos de sulfato pueden conservar fósiles químicos y morfológicos, y fósiles de microorganismos conservados en forma de óxidos de hierro como la hematita. [61] La presencia de sílice opalina formada en ambiente hidrotérmico que podría contener vida. El sílice también es excelente para preservar la evidencia de microbios (fósiles).[61]​ The presence of opaline silica points toward a hydrothermal environment that could support life. Silica is also excellent for preserving evidence of microbes.[62]​

Rocas sedimentarias

 
Areniscas cruzadas dentro del cráter Victoria.
 
El Cráter de Huygens con su círculo muestra el lugar donde se ha descubierto carbonato. Este depósito puede representar un tiempo en el que Marte tenía abundante agua líquida en su superficie. La escala muestra una longitud de 250 km.

Los depósitos sedimentarios en capas se encuentran muy extendidos en Marte. Estos depósitos son probablemente roca sedimentaria y sedimentos poco endurecidos o no consolidados. Gruesas capas de sedimentos se pueden encontrar dentro de varios cañones como Valles Marineris, en los grandes cráteres en Arabia Planum y Meridiani Planum (ver por ejemplo, Cráter Henry), y probablemente también se encuentran depósitos sedimentarios gruesos en las tierras bajas del norte (por ejemplo, Vastitas Borealis). La Mars Exploration Rover Opportunity aterrizó en un área que contiene areniscas (principalmente eólicas) en capas superpuestas areniscas (Burns formación[63]​). Los depósitos fluvial-deltaicos están presentes en el Cráter Eberswalde y en otros lugares, fotogeológicamente se intuye que muchos cráteres y áreas de intercalación de poca altura en las tierras altas del sur contienen sedimentos de lago de la era de Noachian.

Mientras el hecho de encontrar carbonato en Marte ha sido de gran interés para los exobiólogos y geoquímicos por igual, se ha dado el caso de que son pocos los depósitos encontrados en la superficie. Durante el verano del año 2008 las pruebas TEGA y WCL, realizadas por la sonda Phoenix lanzada en el año 2007, encontraron entre un 3 y un 5% (en peso) de calcita (CaCO3) y de suelo alcalino.[64]​ En el año 2010 los análisis realizados por el Spirit localizaron afloramientos ricos en carbonato de magnesio y hierro (entre 16 a 34%) en Columbia Hills del crácter Gusev. El carbonato de magnesio-hierro se formó probablemente tras soluciones de carbonato en condiciones hidrotérmicas en un pH casi neutro en asociación con actividad volcánica durante la era Noachian.[65]​

Los carbonatos (calcio o carbonatos de hierro) fueron descubiertos en el borde del cráter Huygens, situado en el cuadrante de Iapygia. El impacto que creó el cráter expuso el material que había enterrado, en el borde, tras el primer impacto que lo desenterró. Estos minerales son la prueba de que en el planeta hubo alguna vez atmósfera de dióxido de carbono mucho más gruesa y con abundante humedad, ya que estos tipos de carbonatos solo se forman cuando hay bastante agua. Estos carbonatos fueron hallados con el espectómetro Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) de la Mars Reconnaissance Orbiter. Con anterioridad, el mismo espectómetro detectó minerales de arcilla y los carbonatos se encontraron cerca de los minerales de arcilla. Ambos minerales se forman en ambientes húmedos. Se supone que hace miles de millones de años Marte era mucho más cálido y húmedo. En ese momento, los carbonatos se habrían formado en un ambiente de bastante agua y con una atmósfera rica en dióxido de carbono. Después habrían sido enterrados estos depósitos de carbonato. El doble impacto sacaron a la luz los minerales. La Tierra tiene grandes depósitos de carbonatos en forma de piedra caliza.[66]​

Descubrimientos de Spirit en el cuadrante Aeolis

Las rocas halladas en las llanuras de Gusev son un tipo de basalto. Compuestos por los siguientes minerales: olivino, piroxeno, plagioclasa y magnetita, y parecen basaltos de origen volcánicos, ya que son de grano fino con agujeros irregulares (los geólogos dirían que tienen vesículas y vugs).[67]​[68]​ Gran parte del suelo de las llanuras se creó tras la descomposición de rocas locales. Encontrándose niveles bastante altos de níquel en algunos suelos; probablemente de meteoritos.[69]​ El análisis muestra rocas que han sido ligeramente alteradas por pequeñas cantidades de agua. Los revestimientos exteriores y las grietas dentro de las rocas dejan ver minerales depositados en agua, quizás compuestos de bromo. Todas las rocas contienen una fina capa de polvo y una o más cortezas más duras de otro material. Unas capas se pueden retirar con un leve cepillado mientras otras más duras necesitan un tratamiento más abrasivo para retirarla (RAT).[70]​

Existen distintos tipos de rocas en Columbia Hills, algunas de estas rocas han sido erosionadas por el agua, pero no por mucha cantidad de agua.

El polvo encontrado en el cráter Gusev es el mismo encontrado sobre todo el planeta. Se encontró que todo estaba magnetizado. Además, Spirit encontró que el magnetismo era causado por el mineral de magnetita, especialmente la magnetita que contiene titanio. Un imán sería capaz de remover completamente todo el polvo por lo que todo el polvo marciano se cree que es magnético.[52]​ Los espectros del polvo eran similares a los espectros de brillantes regiones de baja inercia térmica como Tharsis y Arabia que han sido detectadas por satélites en órbita. Una fina capa de polvo, tal vez de menos de un milímetro de grosor recubre toda la superficie marciana. Algunas de estas partículas de polvo contienen pequeñas cantidades de agua mezclada químicamente.[71]​[72]​

Llanuras

 
Vista aproximada en color verdadero de Adirondack, tomada por una cámara Pancam desde el Spirit.
 
Imagen tomada desde la cámara Pancam de Adirondack después de abrasar una roca con el instrumento RAT

El estudio realizado de las rocas de las llanuras muestran que están compuestas por minerales como el piroxeno, olivino, plagioclasa y magnetita. Estas rocas pueden clasificarse de diferentes maneras. La mayoría de las rocas primitivas que se encuentran son de tipo basáltico -también llamadas basaltos pirítico. Estas rocas son similares a las antiguas rocas terrestres conocidas como komatitas basálticas. Otros tipos de rocas son semejantes a los que se encuentran en la Tierra, shergottites basálticos, meteoritos que venían de Marte. Una clasificación comparativa muestra en la gráfica la cantidad de elementos alcalinos con la cantidad de sílice contenido; en esa clasificación, las rocas de las llanuras de Gusev son una fusión de basalto, picrobasalto y tefita. La clasificación de Irvine-Barager los llama basaltos.[27]​ Las rocas de las llanuras han sido ligeramente erosionadas, probablemente por finas capas de agua porque son más suaves y contienen vetas de material de color claro que pueden ser compuestos de bromo, así como revestimientos o capas. Se cree que pequeñas proporciones de agua habrán conseguido entrar en las grietas induciendo procesos de mineralización.[27]​[68]​ Los recubrimientos en las rocas pueden haber ocurrido cuando fueron enterradas e interactuaron con finas películas de agua y polvo. Una señal de su erosión es que son más fácil moler estas rocas en comparación con los mismos tipos de rocas encontradas en la Tierra.

La primera roca que Spirit estudió fue Adirondack. Resultó ser como las demás rocas rocas de las llanuras.

Columbia Hills

Los científicos encontraron una variedad de rocas en Columbia Hills, categorizándolas en seis tipos diferentes: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay e Independence. Están denominadas según la roca que más destaca en cada grupo. Sus componentes químicos, medidos por APXS, son significativamente distintos entre sí.[73]​ Lo más importante, es que todas las rocas de Columbia Hills muestran varios grados de erosión debido a los fluidos acuosos.[74]​ Enriquecidos con elementos como el fósforo, azufre, cloro y bromo, todos los cuales suelen ser transportados en soluciones acuosas. Las rocas también contienen vidrio basáltico, junto con cantidades variables de olivina y sulfatos.[56]​[57]​ La abundancia de olivino varía inversamente con la cantidad de sulfatos. Esto es exactamente lo que se esperaba porque el agua destruye el olivino pero favorece para producir sulfatos.

La categoría Clovis es especialmente interesante porque el espectrómetro de Mossbauer (MB) detectó goethita.[58]​ La goethita se forma solo en presencia de agua, por lo que su descubrimiento es la primera prueba directa de agua en el pasado en las rocas de Columbia Hills. Además, los espectros de MB de las rocas y afloramientos mostraron una fuerte disminución de la presencia de olivinos,[56]​ aunque probablemente las rocas en algún momento contenían bastante olivino.[75]​ El olivino es un marcador de la escasez de agua, ya que se descompone fácilmente en su presencia. También se encontró sulfato que necesita agua para su formación. En la categoría de Wishstone las rocas contenían gran cantidad de plagioclasa, algo de olivino y anhidrato (un sulfato). En la categoría de Peace las rocas mostraron azufre y fuerte evidencia de agua, por lo que se sospecha que era sulfato hidratado. En la categoría de Watchtower las rocas carecen de olivino, por lo que pueden haber sido alteradas por el agua. En la categoría de Independence las rocas mostraron signos de arcilla (tal vez montmorillonita, un miembro del grupo esmectita). Las arcillas requieren una exposición durante un largo plazo de agua para su formación. Otro tipo de suelo, conocido como Paso Robles, en Columbia Hills, puede ser un depósito evaporado porque contiene grandes cantidades de azufre, fósforo, calcio y hierro.[76]​ Además, MB encontró que gran parte del hierro en el suelo de Paso Robles era de la forma oxidado Fe+++, lo que sucedería si hubiera estado presente el agua.[71]​

A mediados del sexto año de la misión (que en principio tenía prevista una duración de 90 días), se encontraron grandes cantidades de sílice puro en el suelo. El sílice podría provenir de la interacción del suelo con vapores ácidos producidos por efecto de la actividad volcánica en presencia de agua o de alguna fuente de aguas termales.[77]​

Una vez que el Spirit dejase de trabajar por dar como finalizada su misión, los científicos estudiaron datos antiguos tomados con el Miniature Thermal Emission Spectrometer o Mini-TES y confirmaron la presencia de grandes cantidades de rocas ricas en carbonato, lo que significa que esas regiones del planeta pudieron albergar agua. Los carbonatos fueron descubiertos en un afloramiento de rocas llamado "Comanche".[78]​[79]​

En resumen, el Spirit encontró pruebas de una leve erosión en las llanuras de Gusev, pero sin evidencia de que haya un lago allí. Sin embargo, en las Columbia Hills si que se encontraron indicios de una cantidad moderada de meteorización acuosa. Las zonas estudiadas mostraban restos de sulfatos y goethita y carbonatos que solo se forman cuando existe agua. Se cree que el cráter Gusev pudo haber conservado un lago hace mucho tiempo, pero desde entonces se ha ido cubriendo por materiales ígneos. Todo el polvo contiene un componente magnético que fue identificado como magnetita con aleación de titanio. Además, la fina capa de polvo que cubre todo el planeta parece haber tenido la misma fuente siendo igual por todo Marte.

Descubrimientos del Opportunity en el cudrante de Margaritifer Sinus

 
Esta imagen, tomada por la cámara de imágenes microscópicas, revela objetos brillantes y esféricos incrustados dentro del muro de la zanja
 
"Blueberries" (arándanos, esferas de hematites) en un afloramiento rocoso en el cráter Eagle. Observe el triplete combinado en la parte superior izquierda.
 
Dibujo que muestra cómo los "arándanos" llegaron a cubrir gran parte de la superficie en Meridiani Planum.
 
La roca "Berry Bowl".

El Opportunity descubrió que el suelo de Meridiani Planum era muy similar encontrado en el cráter Gusev y Ares Vallis; Sin embargo, en muchos lugares de Meridiani, el suelo estaba cubierto por esférulas redondas, duras y grises que fueron denominadas "blueberries" (arándanos).[80]​ Éstos arándanos estaban estaban compuestos casi en su totalidad por hematita. Se resolvió que las manchas que detectó el espectro de la Mars Odyssey estaban producidas por éstas esferulas. También se resolvió tras su estudio que los arándanos concreciones formadas en el suelo por el agua.[71]​ Con el tiempo, estas concreciones se fueron convirtiendo en roca, para terminar convirtiéndose en un concentrado sobre la superficie como un depósito de lava. La concentración de esférulas en el lecho rocoso podría haber producido la cobertura de arándanos observada a partir de la meteorización de tan solo un metro de roca.[81]​[82]​ La mayor parte del suelo es un compuesto de arenas de basalto olivino que no provenían de las rocas locales. La arena puede haber sido transportada desde otro lugar.[83]​

Minerales en polvo

El espectrómetro Mossbauer realizó un estudio del polvo que se unió al imán de captura del Opportunity. Los resultados sugirieron que el componente magnético del polvo era titanomagnetita, en lugar de magnetita, como se pensaba. También se detectó una pequeña cantidad de olivino, indicando que se encuentra allí desde hace un largo período seco en el planeta. Por otra parte, una pequeña cantidad de hematita que estaba presente significó que pudo haber habido agua líquida durante un corto espacio de tiempo al principio de la creación del planeta.[84]​ Debido a que la herramienta de abrasión de roca (RAT) demolió con facilidad las rocas, se piensa que son mucho más suaves que las rocas en el cráter de Gusev.

Minerales rocosos

En el lugar donde aterrizó el Opportunity había pocas rocas, una capa de rocas que encontró en cráteres, fue estudiada por los instrumentos que estaban a bordo.[85]​ Se encontró con sedimentos de minerales rocosos con una alta concentración de azufre en forma de calcio y sulfatos de magnesio. Algunos de los sulfatos que pueden estar presentes en basamentos son kieserita, sulfato anhidro, bassanita, hexahidrita, epsomita y yeso. También pueden encontrarse sales, tales como halita, bischofita, antarcticite, bloedite, vanthoffite o gluberita.[86]​[87]​

 
Formación "Homestake"

Las rocas que contenían los sulfatos tenían un tono ligero en comparación con las rocas aisladas y las rocas examinadas por los landers / rovers en otras localizaciones en Marte. Los espectros de estas rocas de tonos claros, que contienen sulfatos hidratados, fueron similares a los espectros tomados por el Thermal Emission Spectrometer a bordo del Mars Global Surveyor. El mismo espectro se encuentra en un área grande, por lo que se cree que el agua apareció en algún momento sobre una amplia región, no solo en el área explorada por el Opportunity.[88]​

El espectrómetro de rayos X Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) encontró niveles bastante altos de fósforo en las rocas. Similares datos fueron encontrados por otros rovers en Ares Vallis y cráter Gusev, por lo que se ha planteado la hipótesis de que el manto de Marte puede ser rico en fósforo.[89]​ Los minerales en las rocas podrían haberse originado por la erosión ácida del basalto. Debido a que la solubilidad del fósforo está relacionada con la solubilidad de uranio, torio y otros elementos de tierras raras, también se espera que todos se hayan enriquecido en las rocas.[90]​

Cuando el Opportunity llegó al borde del cráter Endeavor, encontró una vena blanca que fue identificada más adelante como yeso puro.[91]​[92]​ Se formó cuando el agua que llevaba yeso disuelto depositaba el mineral en una grieta en la roca. En la foto se puede observar imagen de esta vena, llamada "Homestake".

Evidencia de agua

 
Características del lecho cruzado en la rock "Last Chance".
 
Vacíos o "vugs" dentro de la roca.
 
Heat Shield Rock fue el primer meteorito identificado en otro planeta.
 
Escudo de calor, con la Heat Shield Rock un poco por encima y al fondo a la izquierda.

El examen de las rocas de Meridiani dio como resultado una fuerte evidencia del agua en el pasado. El mineral jarosita que solo se forma en el agua se encontró en todos los basamentos. Este descubrimiento demostró que el agua había existido alguna vez en Meridiani Planum.[93]​ Además, algunas rocas mostraban pequeñas laminaciones (capas) con formas que solo se crean con agua que fluye suavemente.[94]​ Las primeras laminaciones se encontraron en una roca denominada "The Dells". Los geólogos dirían que la estratificación cruzada mostró la geometría de los festones del transporte de ondulaciones subacuáticas.[87]​ A la izquierda se muestra una imagen de estratificación cruzada, también llamada cama cruzada.

Agujeros en forma de caja en algunas rocas fueron causados por sulfatos generando grandes cristales, luego cuando los cristales se disolvieron más tarde, los agujeros, llamados vugs, se quedaron.[94]​ La concentración de bromo en las rocas fue muy variable, probablemente porque es muy soluble. El agua puede haberlo concentrado en lugares antes de su evaporación. Otro mecanismo para concentrar compuestos de bromo altamente solubles es la deposición de escarcha durante la noche que formaría películas muy delgadas de agua que concentrarían el bromo en ciertos puntos.[80]​

Roca de impacto

La roca denominada "Bounce Rock", fue encontrada en unas llanuras arenosas a se supone que expulsada de un cráter de impacto cercano. Su compuesto químico era distinto al resto de rocas. Contiene principalmente piroxeno, plagioclasa pero no olivino, se parecía bastante a Lithology B, del meteorito shergottita EETA 79001, un meteorito bastante conocido y que había llegado a la Tierra desde Marte. Bounce rock recibió su nombre al estar cerca de una marca dejada por uno de los airbag.[81]​

Meteoritos

El Opportunity encontró varios meteoritos en las llanuras. El primero que analizó fue denominado "Heatshield Rock" (escudo térmico), al encontrarse cerca del escudo térmico desechado por el Opportunity tras el aterrizaje. Tras el examen con el espectrómetro Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES), el espectómetro Mossbauer, y el APXS, los investigadores llegaron a la conclusión de que era un meteorito IAB, por lo que le dieron esa clasificación. El APXS determinó que su composición era de 93% de hierro y 7% de níquel. Se cree que el adoquín denominado "Fig Tree Barberton" es un meteorito de piedra o hierro rocoso (silicato de mesosiderita),[95]​ mientras que "Allan Hills" y "Zhong Shan" pueden ser meteoritos de hierro.

Historia geológica

Tras observar varios lugares muy dispares, los científicos han concluido que el área de éstos fue inundada en varias ocasiones con agua y después se evaporó y se desecó.[81]​ Durante el proceso se depositaron sulfatos. Más tarde, los sulfatos cementaron los sedimentos, concreciones de hematites crecieron por precipitación de las aguas subterráneas. Algunos sulfatos se formaron en grandes cristales que luego se disolvieron para dejar huecos. Varias líneas demuestran que el clima fue árido durante aproximadamente los últimos mil millones de años, y a la vez un clima que soporta el agua, al menos durante algún tiempo, en un pasado muy lejano.[96]​

Descubrimientos en el cuadrante Aeolis por el Curiosity

El Curiosity encontró rocas de especial interés en la superficie de Aeolis Palus cerca de Aeolis Mons en el cráter Gale. En otoño de 2012, las rocas estudiadas, camino de Bradbury Landing a Glenelg Intrigue, incluyeron la "Coronation" (19 de agosto de 2012), la "Jake Matijevic" (19 de septiembre de 2012), y la "Bathurst Inlet" (30 de septiembre de 2012).

Presencia de agua en un pasado muy lejano

El 27 de septiembre de 2012, los científicos de la NASA anunciaron que el Curiosity encontró rastros de un antiguo cauce de río que aparentemente fue "muy caudaloso".[1]​[2]​[3]​

 
Peace Vallis y el abanico aluvial cerca del lugar de aterrizaje del Curiosity, marcado con una elipse y el lugar del aterrizaje señalado por un signo +.
 
Afloramiento de la roca "Hottah" - un arroyo antiguo descubierto por el Curiosity (14 de septiembre de 2012) (primer plano) (detalle) (versión 3D).
 
"Link" afloramiento de roca en Marte - en comparación con un conglomerado fluvial terrestre - lo que sugiere que el agua "vigorosa" que fluye en una corriente.
Curiosity camino de Glenelg (26 de septiembre de 2012).

El 3 de diciembre de 2012, la NASA informó que Curiosity realizó su primer análisis extensivo del suelo, revelando la presencia de moléculas de agua, azufre y cloro en el suelo marciano.[49]​[50]​ El 9 de diciembre de 2013, la NASA informó que, basándose en los estudios realizados por Curiosity en Aeolis Palus, que el cráter Gale contenía un antiguo lago de agua dulce donde podría haberse dado un ambiente hospitalario para la vida microbiana.[97]​[98]​

Evidencia de antigua habitabilidad

En marzo de 2013, la NASA informó que Curiosity encontró pruebas de que las condiciones geoquímicas en el cráter Gale fueron en algún momento adecuadas para la vida microbiana tras analizar la primera muestra perforada de roca marciana, "John Klein" en Yellowknife Bay en dicho cráter. El rover detectó agua, dióxido de carbono, oxígeno, dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno.[99]​[100]​[101]​ También se detectó clorometano y diclorometano. Tras confirmar los análisis realizados se halló una fuerte presencia de minerales de arcilla esmectita.[99]​[100]​[101]​[102]​[103]​

Curiosity - Análisis químico
(Muestra perforada en la roca "John Klein", "Yellowknife Bay", 27 de febrero de 2013)[99]​[100]​[101]​
 
Análisis de muestras en Marte (SAM)
 
Espectrómetro de masas de cromatografía de gases (GCMS)
 
Instrumento de Química y Mineralogía (CheMin)

Detección de sustancias orgánicas

El 16 de diciembre de 2014, la NASA informó que Curiosity detectó "pico diez veces superior" de metano en un lugar exactamente localizado en la atmósfera de Marte. Las mediciones de muestras tomadas "una docena de veces durante 20 meses" mostraron incrementos a finales de 2013 y principios de 2014, dando un resultado de "7 partes de metano por mil millones existentes en la atmósfera". Antes y después de eso, las lecturas dieron un resultado de alrededor de una décima parte de ese nivel.[13]​[14]​

 
Mediciones de metano en la atmósfera de Marte
por el Curiosity (agosto de 2012 a septiembre de 2014).
 
Metano (CH4) en Marte - fuentes potenciales y sumideros.

Además, se detectaron altos niveles de sustancias químicas orgánicas, particularmente clorobenceno, en el polvo tras la perforación de la roca denominada "Cumberland", analizado por el Curiosity.[13]​[14]​

 
Comparativa de compuestos orgánicos en rocas marcianas - Los niveles de clorobenceno fueron mucho más altos en el estudio realizado de la roca "Cumberland".
 
Detección de compuestos orgánicos en la muestra de roca "Cumberland".
 
Análisis espectral (SAM) en la roca "Cumberland".

Imágenes

  •  

    Mapa de lugares de aterrizaje reales (y propuestos) para el Rover incluyendo el cráter Gale.

  •  

    Cráter Gale - El sitio de aterrizaje se encuentra dentro de Aeolis Palus cerca de Aeolis Mons ("Monte Sharp") - El norte está debajo.

  •  

    Gale Crater - Landing site is noted - also, alluvial fan (blue) and sediment layers in Aeolis Mons (cutaway).

  •  

    Curiosity rover landing site (green dot) - Blue dot marks Glenelg Intrigue - Blue spot marks "Base of Mount Sharp" - a planned area of study.

  •  

    Curiosity rover landing site ("Bradbury Landing") viewed by HiRISE (MRO) (August 14, 2012).

  •  

    Aeolis Palus and "Mount Sharp" in Gale Crater as viewed by the Curiosity rover (August 6, 2012).

  •  

    Layers at the base of Aeolis Mons - dark rock in inset is same size as the Curiosity rover (white balanced image).

  •  

    Gale Crater rim about 18 km (11,2 mi) North of the Curiosity rover (August 9, 2012).

  •  

    "Coronation" rock on Mars - first target of the ChemCam laser analyzer on the Curiosity rover (August 19, 2012).

  •  

    "Jake Matijevic" rock on Mars - a target of the APSX and ChemCam instruments on the Curiosity rover (September 22, 2012).

  •  

    "Bathurst Inlet" rock on Mars - as viewed by the MAHLI camera on the Curiosity rover (September 30, 2012).

  •  

    First-Year & First-Mile Traverse Map of the Curiosity rover on Mars (August 1, 2013) (3-D).

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

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Septiembre 24, 2021
composición, marte, composición, marte, cubre, rama, geología, marte, describe, qué, está, compuesto, planeta, marte, hottah, formación, rocosa, marte, cauce, visto, curiosity, septiembre, 2012, balance, blancos, original, muestra, versión, archivado, mayo, 20. La composicion de Marte cubre la rama de la geologia de Marte que describe de que esta compuesto el planeta Marte Hottah formacion rocosa en Marte Cauce 1 2 3 visto por el Curiosity 12 de septiembre de 2012 balance de blancos original muestra version 3 D Archivado el 21 de mayo de 2013 en Wayback Machine Indice 1 Composicion elemental 2 Mineralogia y petrologia 2 1 Rocas y minerales primarios 2 2 Polvo y suelos 2 3 Minerales secundarios alterados 2 4 Rocas sedimentarias 3 Descubrimientos de Spirit en el cuadrante Aeolis 3 1 Llanuras 3 2 Columbia Hills 4 Descubrimientos del Opportunity en el cudrante de Margaritifer Sinus 4 1 Minerales en polvo 4 2 Minerales rocosos 4 3 Evidencia de agua 4 4 Roca de impacto 4 5 Meteoritos 4 6 Historia geologica 5 Descubrimientos en el cuadrante Aeolis por el Curiosity 5 1 Presencia de agua en un pasado muy lejano 5 2 Evidencia de antigua habitabilidad 5 3 Deteccion de sustancias organicas 6 Imagenes 7 Vease tambien 8 Referencias 9 Enlaces externosComposicion elemental EditarComo en la Tierra Marte es un planeta con diferencias lo que significa que tiene un nucleo formado por hierro niquel un manto y una corteza de silicatos menos densa 4 El representativo color rojo del planeta es debido a la cantidad de oxido de hierro existente en su superficie Gran parte de los elementos mas abundantes se pueden detectar de forma remota desde naves espaciales en orbita Este mapa muestra la concentracion en la superficie porcentaje de peso de silicio basado en datos procesados desde el Espectrometro de Rayos Gamma GRS a bordo de la nave espacial Mars Odyssey Para otros elementos tambien se han sacado mapas similares Mucho de lo que conocemos acerca de la composicion elemental de Marte proviene de naves espaciales en orbita y modulos de aterrizaje Vease el articulo Exploracion de Marte la mayoria de las naves espaciales portan espectrometros y otros instrumentos que sirven para medir la composicion de la superficie del planeta por cualquiera de los medios de teledeteccion ya sea desde la orbita o de analisis in situ sobre la superficie Tambien por las muestras en forma de meteoritos provenientes de Marte que han terminado cayendo en la Tierra Los meteoritos marcianos a menudo llamados SNC por Shergottites Nakhlitos y Chassignites 5 designacion de los primeros grupos de meteoritos que esta demostrado que tienen un origen marciano proporcionar datos sobre la composicion quimica de la corteza y el interior de Marte que de otro modo no podria estar disponible excepto por misiones con posibilidad de retorno de muestras Planeta Marte gases mas abundantes Curiosity octubre de 2012 Basandose en las fuentes de esas bases de datos los cientificos creen que los elementos mas abundantes quimicos en la corteza de Marte ademas de silicio y oxigeno son hierro magnesio aluminio calcio y potasio Estos elementos son los componentes principales de los minerales que comprenden rocas igneas 6 otros elementos como titanio cromo manganeso azufre fosforo sodio y cloro son menos abundantes 7 8 aun asi tambien son componentes importantes de muchos minerales accesorios 9 en rocas y de minerales secundarios productos de meteorizacion en el polvo y suelos regolito El hidrogeno esta presente en forma de agua H2O hielo y en minerales hidratados Tambien se detecto carbono como dioxido de carbono CO2 en la atmosfera y a veces en hielo seco en los polos Tambien se ha detectado una cantidad desconocida de carbono concentrada en carbonatos El nitrogeno molecular N2 compone el 2 7 por ciento de la atmosfera Por lo que sabemos los compuestos organicos no existen hasta el momento 10 excepto una traza de metano detectada en la atmosfera 11 12 El 16 de diciembre de 2014 la NASA informo que el Rover Curiosity detecto picos probablemente localizado de cantidades de metano en la atmosfera de Marte Tras las toma de muestras las mediciones dieron como resultado que la cantidad de metano era una docena de veces superor despues de 20 meses mostrando aumentos a finales de 2013 y principios de 2014 siendo un promedio de 7 partes de metano por mil millones en la atmosfera Antes y despues de eso las lecturas promedio de alrededor de una decima parte de ese nivel 13 14 Los elementos que componen el planeta son levemente distintos a los de la Tierra en varios aspectos importantes En primer lugar el analisis de meteoritos de Marte sugiere que el manto del planeta es aproximadamente dos veces mas rico en hierro como el manto de la Tierra 15 16 En segundo lugar su nucleo es mas rico en azufre 17 En tercer lugar el manto de Marte es mas rico en potasio y fosforo que la Tierra y en cuarto lugar la corteza de Marte contiene un mayor porcentaje de elementos volatiles tales como el azufre y el cloro que la corteza terrestre Muchas de estas conclusiones estan cotejadas por analisis in situ de rocas y suelos en la superficie de Marte 18 Mineralogia y petrologia Editar Planeta Marte gases volatiles Curiosity octubre de 2012 Marte es fundamentalmente un planeta de roca ignea Las rocas encontradas en la superficie y en la corteza estan formadas predominantemente por minerales cristalizados a partir del magma La mayor parte de nuestro conocimiento sobre dicha composicion proviene de los datos espectroscopicos de naves espaciales en orbita en analisis in situ de rocas y suelos a partir de seis puntos de aterrizaje y el estudio de los meteoritos marcianos 19 Los espectrometros actualmente en orbita son THEMIS Mars Odyssey OMEGA Mars Express y CRISM MRO Los dos vehiculos de exploracion de Marte llevan cada uno un Alpha Particle X ray Spectrometer APXS un espectrometro de emision termica Mini TES y un espectrometro Mossbauer para identificar minerales en la superficie El 17 de octubre de 2012 el Rover Curiosity en el sitio conocido como Rocknest en el planeta Marte realizo el primer analisis de difraccion de rayos X en suelo marciano Los resultados del analizador CheMin del rover revelaron la presencia de varios minerales entre los que se incluyen feldespato piroxeno y olivino concluyendo que el suelo marciano de esa muestra es muy similar a los suelos que se pueden encontrar en las muestras basalticas que emiten los volcanes de Hawai 20 Rocas y minerales primarios Editar Rocas destacables en Marte Adirondack Spirit Barnacle Bill Mars Pathfinder Bathurst Inlet Curiosity Big Joe Viking Block Island Opportunity M Bounce Opportunity Coronation Curiosity El Capitan Opportunity Esperance Opportunity Goulburn Curiosity Heat Shield Opportunity M Home Plate Spirit Hottah Curiosity Jake Matijevic Curiosity Last Chance Opportunity Link Curiosity Mackinac Island Opportunity M Mimi Spirit Oilean Ruaidh Opportunity M Pot of Gold Spirit Rocknest 3 Curiosity Shelter Island Opportunity M Tintina Curiosity Yogi Mars Pathfinder Notas El articulo enlazado trata sobre la mision que encontro esta roca M Meteoritos de Marte Esta caja verdiscusioneditar Las areas oscuras de Marte se caracterizan por la concentracion de rocas maficas cuyos componentes principales son minerales como olivino piroxeno y feldespato plagioclasa Estos minerales son los constituyentes primarios de basalto roca volcanica oscura que tambien se encuentra en la corteza oceanica de la Tierra y en los mares de la Luna Mars Odyssey THEMIS imagen en falso color de los basaltos de olivino en el Valle Marineris Las capas ricas en olivino aparecen de color purpura Primer espectro laser de elementos quimicos de la ChemCam del Curiosity roca Coronacion 19 de agosto de 2012 El olivino se encuentra en todo el planeta aunque algunas de las mayores concentraciones estan en Nili Fossae area que contiene rocas del periodo marciano Noachian Otro gran afloramiento rocoso rico en olivino se da en Ganges Chasma una sima en el lado oriental de Valles Marineris 21 El olivino suele meteorizarse en minerales de arcilla facilmente en presencia de agua por lo tanto las areas con grandes afloramientos de roca olivino son indicativas de que el agua liquida no ha sido abundante desde la formacion de las rocas 5 El piroxeno tambien es otro mineral muy extendido por toda la superficie Tanto bajo contenido en calcio orto como alto contenido de calcio clino los piroxenos estan presentes en las variedades de alto en calcio asociados con jovenes escudos volcanicos y las formas de bajo en calcio enstatita mas comun en antiguos terreno de montana Debido a que el enstatite funde a una temperatura superior a su primo de alto contenido de calcio algunos investigadores han argumentado que su presencia en las tierras altas indica que los magmas mas antiguos de Marte tenian temperaturas mas altas que los mas jovenes 22 Entre los anos 1997 y 2006 el Espectrometro de Emision Termica TES a bordo de la nave espacial Mars Global Surveyor MGS mapeo la composicion mineral global del planeta 23 Identifico dos unidades volcanicas escala mundial en Marte Superficie Tipo 1 ST1 que caracteriza las tierras altas del periodo Noachian y se compone de plagioclasa y clinopiroxeno ricos en basaltos inalterados Superficie Tipo 2 ST2 es comun en las llanuras mas recientes del norte con una diferencia es mas rico en silice que ST1 Primera vista de suelo marciano de difraccion de rayos X El analisis CheMin revela feldespato piroxenos olivino y otros Curiosity Rocknest 17 de octubre de 2012 20 Las lavas encontradas en ST2 fueron identificadas como andesitas o andesitas basalticas indicando que las lavas de las llanuras del norte se habrian originado a partir de magmas rico en volatiles mas evolucionados quimicamente 24 Vease diferenciacion magmatica y cristalizacion fraccionada Sin embargo otros investigadores sugirieron que ST2 representa antiguos basaltos con delgados revestimientos de vidrio de silice o de otros minerales secundarios que se formaron a traves de la interaccion con agua o hielo y otros materiales 25 Composicion de la roca Yellowknife Bay vetas de roca tienen mas altos contenidos en calcio y azufre que el suelo Portage resultados del APXS Curiosity marzo de 2013 Tambien es cierto que estan presentes rocas intermedias y felsicas en Marte aunque son dificiles de encontrar Los espectrometros TES y THEMIS de la nave espacial Mars Odyssey identificaron rocas con elevado contenido en silice en Syrtis Major y cerca del borde del sudoeste del crater Antoniadi La rocas tienen espectros que indican que son semejantes a dacitas y granitoides ricos en cuarzo lo que sugiere que al menos algunas zonas de la corteza marciana pueden tener una diversidad de rocas igneas similares a las de la Tierra 26 Algunos datos geofisicos sugieren que la mayor parte de la corteza marciana esta compuesta por andesita o andesita basaltica La corteza andesitica esta oculta por la superposicion de lavas basalticas que dominan la composicion de la superficie pero que son volumetricamente menores 4 Las rocas estudiadas por el Spirit en el crater Gusev se pueden clasificar de diferentes maneras Las cantidades y tipos de minerales estan compuestos por antiguas rocas basalticas tambien llamados basaltos picritico son similares a antiguas rocas terrestres conocidas como komatiitas basalticas Las rocas de las llanuras tambien se parecen a las shergottites basalticas meteoritos que vinieron de Marte Un sistema de clasificacion compara la cantidad de elementos alcalinos a la cantidad de silice en un grafico en este sistema las llanuras Gusev se encuentran cerca de una fuson de basalto picrobasalto y tefita La clasificacion Irvine Barager los identifica como basaltos 27 Curiosity vista de lutita Sheepbed abajo a la izquierda y su entorno 14 de febrero de 2013 El 18 de marzo de 2013 la NASA informo que las pruebas realizadas con las herramientas del Curiosity sobre la reaccion de hidratacion en los minerales detectaron lo que podria ser sulfato de calcio hidratado en varias muestras de rocas incluyendo trozos de fragmentos de las rocas denominadas Tintina y Sutton inlier asi como en las vetas y nodulos en la roca denominada Knorr y Wernicke 28 29 30 El resultado del analisis realizado por el detector del Curiosity DAN da evidencias de existencia de agua en el subsuelo de alrededor de un 4 hasta una profundidad de 60 cm 2 0 pies durante su desplazamiento desde el lugar donde aterrizo el Curiosity Bradbury Landing ubicado en la Yellowknife Bay en la zona denominada Glenelg 28 Modelo de retiro de escarpe por la arena o por el viento a lo largo del tiempo en Marte Yellowknife Bay 9 de diciembre de 2013 En la edicion de septiembre de 2013 de la revista Science los investigadores describen un tipo diferente de roca a la que llaman Jake M o Jake Matijevic rock Fue la primera roca analizada por el Alpha Particle X ray Spectrometer del Curiosity siendo distinta al resto de rocas igneas marcianas conocidas ya que es alcalina gt 15 nefelina normativa y es relativamente fraccionable Es similar a las mugearitas terrestres que se suelen encontrar en las islas oceanicas y las grietas continentales Este descubrimiento es indicativo de que los magmas alcalinos pueden ser mas comunes en Marte que en la Tierra y que Curiosity podrian encontrar mas rocas alcalinas fraccionables por ejemplo fonolitas y traquitas 31 Agujero 1 6 cm 0 6 plg perforado en la lutita John Klein Analisis Espectral SAM de la lutita Cumberland Estructura arcillosa de la lutita El rover Curiosity examina lutita cerca de Yellowknife Bay en Marte mayo de 2013 En el numero de diciembre de 2013 de la revista Science se publican seis articulos donde investigadores de la NASA describen algunos descubrimientos nuevos realizados por el Curiosity Se encuentra posibless sustancias inexplicables por la contaminacion 32 33 Aparte del carbono organico originario de Marte solo se podria entender que pudiera haber sido traido por meteoritos externos que aterrizaron en el planeta 34 35 36 Debido a que gran parte del carbono fue liberado a una temperatura relativamente baja el equipo del Curiosity Sample Analysis at Mars SAM da como resultado que no formaba parte de la muestra El carbono podria provenir de organismos pero aun no ha sido confirmado La muestra se toma mediante perforacion de 5 centimetros de profundidad en la roca denominada Sheepbed mudstone ubicada en Yellowknife Bay Las muestras fueron nombradas John Klein y Cumberland Los microbios podrian estar viviendo en Marte mediante la obtencion de energia a partir de los desequilibrios quimicos entre minerales en proceso quimiolitotrofos que significa comer roca 37 Sin embargo en este proceso solo esta implicada una muy pequena cantidad de carbono mucho menos que el encontrado en Yellowknife Bay 38 39 Utilizando el espectrometro de masas SAM los cientificos midieron los isotopos de helio neon y argon que los rayos cosmicos producen a medida que profundizan en la roca Los isotopo encontrados han sido sobre todo en rocas que estan cercanas a la superficie El Curiosity perforo una roca que habia en el lecho de un lago que tenia aproximadamente 4000 millones de anos de edad el lecho se seco hace aproximadamente 30 millones y 110 millones de anos la erosion del viendo parte de la roca Tras este descubrimiento se espera encontrar lugares que tengan una edad mas actual de decenas de millones de anos menos mediante perforaciones cerca de afloramientos en voladizo 40 Se ha medido la dosis absorbida y la dosis correspondiente de rayos cosmicos y particulas energeticas solares en la superficie de Marte en los 300 dias de estudio durante el maximo solar actual Estas mediciones son necesarias para futuras misiones tripuladas al planeta para estimar los tiempos de supervivencia de cualquier tipo de vida posible microbiana existente o en el pasado y estimar cuanto tiempo pueden conservarse biofirmas organicos potenciales Este estudio se realiza profundizando unos pocos metros para acceder a posibles tipos de biomoleculas 41 La medicion de la dosis absorbida por el Radiation Assessment Detector RAD es de 76 mGy ano en la superficie Tras obtener los resultados se estimo que en una orbita a Marte con una duracion de 180 dias en cada sentido y 500 dias sobre la superficie para realizar un ano marciano un astronauta se expondria a una dosis total equivalente de 1 01 sievert La exposicion a 1 sievert esta asociada a un aumento del 5 de riesgo de desarrollo de cancer mortal El limite actual permitido por la NASA con el que los astronautas pueden operar en orbitas terrestres bajas es el 3 42 El maximo blindaje contra los rayos cosmicos galacticos se puede obtener a 3 metros bajo el suelo de Marte 43 Las muestras examinadas serian en algun momento probablemente lodo que hace millones o decenas de millones de anos podrian haber albergado organismos vivos Este ambiente humedo tenia un pH neutro baja salinidad y estados redox variables de hierro y azufre 34 44 45 46 Estos tipos de hierro y azufre podrian haber sido utilizados por los organismos vivos 47 C H O S N y P se mide directamente como elementos biogenicos clave y por inferencia P es demuestra que han existido 37 39 Las dos muestras John Klein y Cumberland contienen minerales basalticos Ca sulfatos oxido de Fe hidroxidos Fe sulfuros material amorfo y esmectitas trioctaedricas un tipo de arcilla Los minerales basalticos en las lutitas son similares a sedimentos cercanos Sin embargo estas lutitas tiene menos cantidad de Fe forsterita y mas magnetita asi la Fe forsterita tipo de olivino fue probablemente alterada convirtiendose en esmectita un tipo de arcilla y magnetita 48 En el intevalo de las eras Noachian Hesperian indica que la formacion de mineral de arcilla en Marte sucedio mucho antes que en la era Noachian por lo tanto en ese lugar el pH neutro duro mas de lo que anteriormente se pensaba 44 Polvo y suelos Editar El Curiosity utiliza por primera vez la pala para recoger una muestra de arena en Rocknest 7 de octubre de 2012 Comparativa de muestras tomadas por los tres rover que estudian el suelo en Marte Curiosity Opportunity Spirit 3 de diciembre de 2012 49 50 Gran parte de la superficie marciana esta cubierta por una capa de bastante profundidad de polvo tan fino como el polvo de talco El predominio generalizado del polvo obscurece el lecho de roca subyacente haciendo que la identificacion espectroscopica de minerales primarios sea una tarea imposible desde la orbita en muchas zonas del planeta El aspecto rojizo anaranjado del polvo es causado por el exceso de oxido de hierro III nanofase Fe2O3 y el oxido de hierro III hidroxido goethita 51 El Mars Exploration Rovers identifico la magnetita como el mineral responsable de las propiedades magneticas del polvo Probablemente tambien contiene trazas de titanio 52 La capa de polvo de todo el planeta y la presencia de otros sedimentos arrastrados por el viento han hecho que la composicion del suelo sea notablemente uniforme en toda la superficie marciana El analisis de muestras de suelo de las sondas Viking en 1976 Pathfinder y los Mars Exploration Rover muestran composiciones minerales casi identicas en lugares muy separados de todo el planeta 53 Los suelos estan formados por fragmentos de roca basaltica finamente divididos y altamente enriquecidos en azufre y cloro probablemente derivados de emisiones de gases volcanicos 54 Minerales secundarios alterados Editar Los minerales producidos por la alteracion hidrotermica y el desgaste de minerales basalticos primarios tambien estan presentes en Marte Los minerales secundarios incluyen hematita filosilicatos minerales de arcilla goethita jarosita minerales de sulfato de hierro silice opalina y yeso Muchos de estos minerales secundarios requieren agua liquida para su formacion de agua liquida minerales acuosos El silice opalina y los minerales de sulfato de hierro se forman en soluciones acidas pH bajo Los sulfatos se han encontrado en multiples lugares como por ejemplo Juventae Chasma Ius Chasma Melas Chasma Candor Chasma y Ganges Chasma Todos estos sitios contienen relieves de formaciones fluviales que indican que una vez hubo agua abundante 55 El Spirit descubrio sulfatos y goethita en Columbia Hills 56 57 58 Algunos de los minerales detectados pueden haberse formado en ambientes adecuados es decir con suficiente agua y pH adecuado durante toda la vida La esmectita un filosilicato se forma en aguas casi neutrales Los filosilicatos y los carbonatos son buenos para conservar materia organica por lo que pueden contener rastros de vida pasada 59 60 Los depositos de sulfato pueden conservar fosiles quimicos y morfologicos y fosiles de microorganismos conservados en forma de oxidos de hierro como la hematita 61 La presencia de silice opalina formada en ambiente hidrotermico que podria contener vida El silice tambien es excelente para preservar la evidencia de microbios fosiles 61 The presence of opaline silica points toward a hydrothermal environment that could support life Silica is also excellent for preserving evidence of microbes 62 Rocas sedimentarias Editar Areniscas cruzadas dentro del crater Victoria El Crater de Huygens con su circulo muestra el lugar donde se ha descubierto carbonato Este deposito puede representar un tiempo en el que Marte tenia abundante agua liquida en su superficie La escala muestra una longitud de 250 km Los depositos sedimentarios en capas se encuentran muy extendidos en Marte Estos depositos son probablemente roca sedimentaria y sedimentos poco endurecidos o no consolidados Gruesas capas de sedimentos se pueden encontrar dentro de varios canones como Valles Marineris en los grandes crateres en Arabia Planum y Meridiani Planum ver por ejemplo Crater Henry y probablemente tambien se encuentran depositos sedimentarios gruesos en las tierras bajas del norte por ejemplo Vastitas Borealis La Mars Exploration Rover Opportunity aterrizo en un area que contiene areniscas principalmente eolicas en capas superpuestas areniscas Burns formacion 63 Los depositos fluvial deltaicos estan presentes en el Crater Eberswalde y en otros lugares fotogeologicamente se intuye que muchos crateres y areas de intercalacion de poca altura en las tierras altas del sur contienen sedimentos de lago de la era de Noachian Mientras el hecho de encontrar carbonato en Marte ha sido de gran interes para los exobiologos y geoquimicos por igual se ha dado el caso de que son pocos los depositos encontrados en la superficie Durante el verano del ano 2008 las pruebas TEGA y WCL realizadas por la sonda Phoenix lanzada en el ano 2007 encontraron entre un 3 y un 5 en peso de calcita CaCO3 y de suelo alcalino 64 En el ano 2010 los analisis realizados por el Spirit localizaron afloramientos ricos en carbonato de magnesio y hierro entre 16 a 34 en Columbia Hills del cracter Gusev El carbonato de magnesio hierro se formo probablemente tras soluciones de carbonato en condiciones hidrotermicas en un pH casi neutro en asociacion con actividad volcanica durante la era Noachian 65 Los carbonatos calcio o carbonatos de hierro fueron descubiertos en el borde del crater Huygens situado en el cuadrante de Iapygia El impacto que creo el crater expuso el material que habia enterrado en el borde tras el primer impacto que lo desenterro Estos minerales son la prueba de que en el planeta hubo alguna vez atmosfera de dioxido de carbono mucho mas gruesa y con abundante humedad ya que estos tipos de carbonatos solo se forman cuando hay bastante agua Estos carbonatos fueron hallados con el espectometro Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars CRISM de la Mars Reconnaissance Orbiter Con anterioridad el mismo espectometro detecto minerales de arcilla y los carbonatos se encontraron cerca de los minerales de arcilla Ambos minerales se forman en ambientes humedos Se supone que hace miles de millones de anos Marte era mucho mas calido y humedo En ese momento los carbonatos se habrian formado en un ambiente de bastante agua y con una atmosfera rica en dioxido de carbono Despues habrian sido enterrados estos depositos de carbonato El doble impacto sacaron a la luz los minerales La Tierra tiene grandes depositos de carbonatos en forma de piedra caliza 66 Descubrimientos de Spirit en el cuadrante Aeolis EditarLas rocas halladas en las llanuras de Gusev son un tipo de basalto Compuestos por los siguientes minerales olivino piroxeno plagioclasa y magnetita y parecen basaltos de origen volcanicos ya que son de grano fino con agujeros irregulares los geologos dirian que tienen vesiculas y vugs 67 68 Gran parte del suelo de las llanuras se creo tras la descomposicion de rocas locales Encontrandose niveles bastante altos de niquel en algunos suelos probablemente de meteoritos 69 El analisis muestra rocas que han sido ligeramente alteradas por pequenas cantidades de agua Los revestimientos exteriores y las grietas dentro de las rocas dejan ver minerales depositados en agua quizas compuestos de bromo Todas las rocas contienen una fina capa de polvo y una o mas cortezas mas duras de otro material Unas capas se pueden retirar con un leve cepillado mientras otras mas duras necesitan un tratamiento mas abrasivo para retirarla RAT 70 Existen distintos tipos de rocas en Columbia Hills algunas de estas rocas han sido erosionadas por el agua pero no por mucha cantidad de agua El polvo encontrado en el crater Gusev es el mismo encontrado sobre todo el planeta Se encontro que todo estaba magnetizado Ademas Spirit encontro que el magnetismo era causado por el mineral de magnetita especialmente la magnetita que contiene titanio Un iman seria capaz de remover completamente todo el polvo por lo que todo el polvo marciano se cree que es magnetico 52 Los espectros del polvo eran similares a los espectros de brillantes regiones de baja inercia termica como Tharsis y Arabia que han sido detectadas por satelites en orbita Una fina capa de polvo tal vez de menos de un milimetro de grosor recubre toda la superficie marciana Algunas de estas particulas de polvo contienen pequenas cantidades de agua mezclada quimicamente 71 72 Llanuras Editar Vista aproximada en color verdadero de Adirondack tomada por una camara Pancam desde el Spirit Imagen tomada desde la camara Pancam de Adirondack despues de abrasar una roca con el instrumento RAT El estudio realizado de las rocas de las llanuras muestran que estan compuestas por minerales como el piroxeno olivino plagioclasa y magnetita Estas rocas pueden clasificarse de diferentes maneras La mayoria de las rocas primitivas que se encuentran son de tipo basaltico tambien llamadas basaltos piritico Estas rocas son similares a las antiguas rocas terrestres conocidas como komatitas basalticas Otros tipos de rocas son semejantes a los que se encuentran en la Tierra shergottites basalticos meteoritos que venian de Marte Una clasificacion comparativa muestra en la grafica la cantidad de elementos alcalinos con la cantidad de silice contenido en esa clasificacion las rocas de las llanuras de Gusev son una fusion de basalto picrobasalto y tefita La clasificacion de Irvine Barager los llama basaltos 27 Las rocas de las llanuras han sido ligeramente erosionadas probablemente por finas capas de agua porque son mas suaves y contienen vetas de material de color claro que pueden ser compuestos de bromo asi como revestimientos o capas Se cree que pequenas proporciones de agua habran conseguido entrar en las grietas induciendo procesos de mineralizacion 27 68 Los recubrimientos en las rocas pueden haber ocurrido cuando fueron enterradas e interactuaron con finas peliculas de agua y polvo Una senal de su erosion es que son mas facil moler estas rocas en comparacion con los mismos tipos de rocas encontradas en la Tierra La primera roca que Spirit estudio fue Adirondack Resulto ser como las demas rocas rocas de las llanuras Columbia Hills Editar Los cientificos encontraron una variedad de rocas en Columbia Hills categorizandolas en seis tipos diferentes Clovis Wishbone Peace Watchtower Backstay e Independence Estan denominadas segun la roca que mas destaca en cada grupo Sus componentes quimicos medidos por APXS son significativamente distintos entre si 73 Lo mas importante es que todas las rocas de Columbia Hills muestran varios grados de erosion debido a los fluidos acuosos 74 Enriquecidos con elementos como el fosforo azufre cloro y bromo todos los cuales suelen ser transportados en soluciones acuosas Las rocas tambien contienen vidrio basaltico junto con cantidades variables de olivina y sulfatos 56 57 La abundancia de olivino varia inversamente con la cantidad de sulfatos Esto es exactamente lo que se esperaba porque el agua destruye el olivino pero favorece para producir sulfatos La categoria Clovis es especialmente interesante porque el espectrometro de Mossbauer MB detecto goethita 58 La goethita se forma solo en presencia de agua por lo que su descubrimiento es la primera prueba directa de agua en el pasado en las rocas de Columbia Hills Ademas los espectros de MB de las rocas y afloramientos mostraron una fuerte disminucion de la presencia de olivinos 56 aunque probablemente las rocas en algun momento contenian bastante olivino 75 El olivino es un marcador de la escasez de agua ya que se descompone facilmente en su presencia Tambien se encontro sulfato que necesita agua para su formacion En la categoria de Wishstone las rocas contenian gran cantidad de plagioclasa algo de olivino y anhidrato un sulfato En la categoria de Peace las rocas mostraron azufre y fuerte evidencia de agua por lo que se sospecha que era sulfato hidratado En la categoria de Watchtower las rocas carecen de olivino por lo que pueden haber sido alteradas por el agua En la categoria de Independence las rocas mostraron signos de arcilla tal vez montmorillonita un miembro del grupo esmectita Las arcillas requieren una exposicion durante un largo plazo de agua para su formacion Otro tipo de suelo conocido como Paso Robles en Columbia Hills puede ser un deposito evaporado porque contiene grandes cantidades de azufre fosforo calcio y hierro 76 Ademas MB encontro que gran parte del hierro en el suelo de Paso Robles era de la forma oxidado Fe lo que sucederia si hubiera estado presente el agua 71 A mediados del sexto ano de la mision que en principio tenia prevista una duracion de 90 dias se encontraron grandes cantidades de silice puro en el suelo El silice podria provenir de la interaccion del suelo con vapores acidos producidos por efecto de la actividad volcanica en presencia de agua o de alguna fuente de aguas termales 77 Una vez que el Spirit dejase de trabajar por dar como finalizada su mision los cientificos estudiaron datos antiguos tomados con el Miniature Thermal Emission Spectrometer o Mini TES y confirmaron la presencia de grandes cantidades de rocas ricas en carbonato lo que significa que esas regiones del planeta pudieron albergar agua Los carbonatos fueron descubiertos en un afloramiento de rocas llamado Comanche 78 79 En resumen el Spirit encontro pruebas de una leve erosion en las llanuras de Gusev pero sin evidencia de que haya un lago alli Sin embargo en las Columbia Hills si que se encontraron indicios de una cantidad moderada de meteorizacion acuosa Las zonas estudiadas mostraban restos de sulfatos y goethita y carbonatos que solo se forman cuando existe agua Se cree que el crater Gusev pudo haber conservado un lago hace mucho tiempo pero desde entonces se ha ido cubriendo por materiales igneos Todo el polvo contiene un componente magnetico que fue identificado como magnetita con aleacion de titanio Ademas la fina capa de polvo que cubre todo el planeta parece haber tenido la misma fuente siendo igual por todo Marte Descubrimientos del Opportunity en el cudrante de Margaritifer Sinus Editar Esta imagen tomada por la camara de imagenes microscopicas revela objetos brillantes y esfericos incrustados dentro del muro de la zanja Blueberries arandanos esferas de hematites en un afloramiento rocoso en el crater Eagle Observe el triplete combinado en la parte superior izquierda Dibujo que muestra como los arandanos llegaron a cubrir gran parte de la superficie en Meridiani Planum La roca Berry Bowl El Opportunity descubrio que el suelo de Meridiani Planum era muy similar encontrado en el crater Gusev y Ares Vallis Sin embargo en muchos lugares de Meridiani el suelo estaba cubierto por esferulas redondas duras y grises que fueron denominadas blueberries arandanos 80 Estos arandanos estaban estaban compuestos casi en su totalidad por hematita Se resolvio que las manchas que detecto el espectro de la Mars Odyssey estaban producidas por estas esferulas Tambien se resolvio tras su estudio que los arandanos concreciones formadas en el suelo por el agua 71 Con el tiempo estas concreciones se fueron convirtiendo en roca para terminar convirtiendose en un concentrado sobre la superficie como un deposito de lava La concentracion de esferulas en el lecho rocoso podria haber producido la cobertura de arandanos observada a partir de la meteorizacion de tan solo un metro de roca 81 82 La mayor parte del suelo es un compuesto de arenas de basalto olivino que no provenian de las rocas locales La arena puede haber sido transportada desde otro lugar 83 Minerales en polvo Editar El espectrometro Mossbauer realizo un estudio del polvo que se unio al iman de captura del Opportunity Los resultados sugirieron que el componente magnetico del polvo era titanomagnetita en lugar de magnetita como se pensaba Tambien se detecto una pequena cantidad de olivino indicando que se encuentra alli desde hace un largo periodo seco en el planeta Por otra parte una pequena cantidad de hematita que estaba presente significo que pudo haber habido agua liquida durante un corto espacio de tiempo al principio de la creacion del planeta 84 Debido a que la herramienta de abrasion de roca RAT demolio con facilidad las rocas se piensa que son mucho mas suaves que las rocas en el crater de Gusev Minerales rocosos Editar En el lugar donde aterrizo el Opportunity habia pocas rocas una capa de rocas que encontro en crateres fue estudiada por los instrumentos que estaban a bordo 85 Se encontro con sedimentos de minerales rocosos con una alta concentracion de azufre en forma de calcio y sulfatos de magnesio Algunos de los sulfatos que pueden estar presentes en basamentos son kieserita sulfato anhidro bassanita hexahidrita epsomita y yeso Tambien pueden encontrarse sales tales como halita bischofita antarcticite bloedite vanthoffite o gluberita 86 87 Formacion Homestake Las rocas que contenian los sulfatos tenian un tono ligero en comparacion con las rocas aisladas y las rocas examinadas por los landers rovers en otras localizaciones en Marte Los espectros de estas rocas de tonos claros que contienen sulfatos hidratados fueron similares a los espectros tomados por el Thermal Emission Spectrometer a bordo del Mars Global Surveyor El mismo espectro se encuentra en un area grande por lo que se cree que el agua aparecio en algun momento sobre una amplia region no solo en el area explorada por el Opportunity 88 El espectrometro de rayos X Alpha Particle X ray Spectrometer APXS encontro niveles bastante altos de fosforo en las rocas Similares datos fueron encontrados por otros rovers en Ares Vallis y crater Gusev por lo que se ha planteado la hipotesis de que el manto de Marte puede ser rico en fosforo 89 Los minerales en las rocas podrian haberse originado por la erosion acida del basalto Debido a que la solubilidad del fosforo esta relacionada con la solubilidad de uranio torio y otros elementos de tierras raras tambien se espera que todos se hayan enriquecido en las rocas 90 Cuando el Opportunity llego al borde del crater Endeavor encontro una vena blanca que fue identificada mas adelante como yeso puro 91 92 Se formo cuando el agua que llevaba yeso disuelto depositaba el mineral en una grieta en la roca En la foto se puede observar imagen de esta vena llamada Homestake Evidencia de agua Editar Caracteristicas del lecho cruzado en la rock Last Chance Vacios o vugs dentro de la roca Heat Shield Rock fue el primer meteorito identificado en otro planeta Escudo de calor con la Heat Shield Rock un poco por encima y al fondo a la izquierda El examen de las rocas de Meridiani dio como resultado una fuerte evidencia del agua en el pasado El mineral jarosita que solo se forma en el agua se encontro en todos los basamentos Este descubrimiento demostro que el agua habia existido alguna vez en Meridiani Planum 93 Ademas algunas rocas mostraban pequenas laminaciones capas con formas que solo se crean con agua que fluye suavemente 94 Las primeras laminaciones se encontraron en una roca denominada The Dells Los geologos dirian que la estratificacion cruzada mostro la geometria de los festones del transporte de ondulaciones subacuaticas 87 A la izquierda se muestra una imagen de estratificacion cruzada tambien llamada cama cruzada Agujeros en forma de caja en algunas rocas fueron causados por sulfatos generando grandes cristales luego cuando los cristales se disolvieron mas tarde los agujeros llamados vugs se quedaron 94 La concentracion de bromo en las rocas fue muy variable probablemente porque es muy soluble El agua puede haberlo concentrado en lugares antes de su evaporacion Otro mecanismo para concentrar compuestos de bromo altamente solubles es la deposicion de escarcha durante la noche que formaria peliculas muy delgadas de agua que concentrarian el bromo en ciertos puntos 80 Roca de impacto Editar La roca denominada Bounce Rock fue encontrada en unas llanuras arenosas a se supone que expulsada de un crater de impacto cercano Su compuesto quimico era distinto al resto de rocas Contiene principalmente piroxeno plagioclasa pero no olivino se parecia bastante a Lithology B del meteorito shergottita EETA 79001 un meteorito bastante conocido y que habia llegado a la Tierra desde Marte Bounce rock recibio su nombre al estar cerca de una marca dejada por uno de los airbag 81 Meteoritos Editar El Opportunity encontro varios meteoritos en las llanuras El primero que analizo fue denominado Heatshield Rock escudo termico al encontrarse cerca del escudo termico desechado por el Opportunity tras el aterrizaje Tras el examen con el espectrometro Miniature Thermal Emission Spectrometer Mini TES el espectometro Mossbauer y el APXS los investigadores llegaron a la conclusion de que era un meteorito IAB por lo que le dieron esa clasificacion El APXS determino que su composicion era de 93 de hierro y 7 de niquel Se cree que el adoquin denominado Fig Tree Barberton es un meteorito de piedra o hierro rocoso silicato de mesosiderita 95 mientras que Allan Hills y Zhong Shan pueden ser meteoritos de hierro Historia geologica Editar Tras observar varios lugares muy dispares los cientificos han concluido que el area de estos fue inundada en varias ocasiones con agua y despues se evaporo y se deseco 81 Durante el proceso se depositaron sulfatos Mas tarde los sulfatos cementaron los sedimentos concreciones de hematites crecieron por precipitacion de las aguas subterraneas Algunos sulfatos se formaron en grandes cristales que luego se disolvieron para dejar huecos Varias lineas demuestran que el clima fue arido durante aproximadamente los ultimos mil millones de anos y a la vez un clima que soporta el agua al menos durante algun tiempo en un pasado muy lejano 96 Descubrimientos en el cuadrante Aeolis por el Curiosity EditarEl Curiosity encontro rocas de especial interes en la superficie de Aeolis Palus cerca de Aeolis Mons en el crater Gale En otono de 2012 las rocas estudiadas camino de Bradbury Landing a Glenelg Intrigue incluyeron la Coronation 19 de agosto de 2012 la Jake Matijevic 19 de septiembre de 2012 y la Bathurst Inlet 30 de septiembre de 2012 Presencia de agua en un pasado muy lejano Editar El 27 de septiembre de 2012 los cientificos de la NASA anunciaron que el Curiosity encontro rastros de un antiguo cauce de rio que aparentemente fue muy caudaloso 1 2 3 Presencia de agua en Marte 1 2 3 Peace Vallis y el abanico aluvial cerca del lugar de aterrizaje del Curiosity marcado con una elipse y el lugar del aterrizaje senalado por un signo Afloramiento de la roca Hottah un arroyo antiguo descubierto por el Curiosity 14 de septiembre de 2012 primer plano detalle version 3D Link afloramiento de roca en Marte en comparacion con un conglomerado fluvial terrestre lo que sugiere que el agua vigorosa que fluye en una corriente Curiosity camino de Glenelg 26 de septiembre de 2012 El 3 de diciembre de 2012 la NASA informo que Curiosity realizo su primer analisis extensivo del suelo revelando la presencia de moleculas de agua azufre y cloro en el suelo marciano 49 50 El 9 de diciembre de 2013 la NASA informo que basandose en los estudios realizados por Curiosity en Aeolis Palus que el crater Gale contenia un antiguo lago de agua dulce donde podria haberse dado un ambiente hospitalario para la vida microbiana 97 98 Evidencia de antigua habitabilidad Editar En marzo de 2013 la NASA informo que Curiosity encontro pruebas de que las condiciones geoquimicas en el crater Gale fueron en algun momento adecuadas para la vida microbiana tras analizar la primera muestra perforada de roca marciana John Klein en Yellowknife Bay en dicho crater El rover detecto agua dioxido de carbono oxigeno dioxido de azufre y sulfuro de hidrogeno 99 100 101 Tambien se detecto clorometano y diclorometano Tras confirmar los analisis realizados se hallo una fuerte presencia de minerales de arcilla esmectita 99 100 101 102 103 Curiosity Analisis quimico Muestra perforada en la roca John Klein Yellowknife Bay 27 de febrero de 2013 99 100 101 Analisis de muestras en Marte SAM Espectrometro de masas de cromatografia de gases GCMS Instrumento de Quimica y Mineralogia CheMin Deteccion de sustancias organicas Editar El 16 de diciembre de 2014 la NASA informo que Curiosity detecto pico diez veces superior de metano en un lugar exactamente localizado en la atmosfera de Marte Las mediciones de muestras tomadas una docena de veces durante 20 meses mostraron incrementos a finales de 2013 y principios de 2014 dando un resultado de 7 partes de metano por mil millones existentes en la atmosfera Antes y despues de eso las lecturas dieron un resultado de alrededor de una decima parte de ese nivel 13 14 Mediciones de metano en la atmosfera de Martepor el Curiosity agosto de 2012 a septiembre de 2014 Metano CH4 en Marte fuentes potenciales y sumideros Ademas se detectaron altos niveles de sustancias quimicas organicas particularmente clorobenceno en el polvo tras la perforacion de la roca denominada Cumberland analizado por el Curiosity 13 14 Comparativa de compuestos organicos en rocas marcianas Los niveles de clorobenceno fueron mucho mas altos en el estudio realizado de la roca Cumberland Deteccion de compuestos organicos en la muestra de roca Cumberland Analisis espectral SAM en la roca Cumberland Imagenes Editar Mapa de lugares de aterrizaje reales y propuestos para el Rover incluyendo el crater Gale Crater Gale El sitio de aterrizaje se encuentra dentro de Aeolis Palus cerca de Aeolis Mons Monte Sharp El norte esta debajo Gale Crater Landing site is noted also alluvial fan blue and sediment layers in Aeolis Mons cutaway Curiosity rover landing site green dot Blue dot marks Glenelg Intrigue Blue spot marks Base of Mount Sharp a planned area of study Curiosity rover landing site Bradbury Landing viewed by HiRISE MRO August 14 2012 Aeolis Palus and Mount Sharp in Gale Crater as viewed by the Curiosity rover August 6 2012 Layers at the base of Aeolis Mons dark rock in inset is same size as the Curiosity rover white balanced image Gale Crater rim about 18 km 11 2 mi North of the Curiosity rover August 9 2012 Coronation rock on Mars first target of the ChemCam laser analyzer on the Curiosity rover August 19 2012 Jake Matijevic rock on Mars a target of the APSX and ChemCam instruments on the Curiosity rover September 22 2012 Bathurst Inlet rock on Mars as viewed by the MAHLI camera on the Curiosity rover September 30 2012 First Year amp First Mile Traverse Map of the Curiosity rover on Mars August 1 2013 3 D Vease tambien EditarCarbonates on Mars Chloride bearing deposits on Mars Columbia Hills Geologia de Marte Groundwater on Mars List of quadrangles on Mars Anexo Rocas de Marte Margaritifer Sinus quadrangle Martian soil Presencia de agua en MarteReferencias Editar a b c Brown Dwayne Cole Steve Webster Guy Agle D C 27 de septiembre de 2012 NASA Rover Finds Old Streambed On Martian Surface NASA Consultado el 28 de septiembre de 2012 a b c NASA 27 de septiembre de 2012 NASA s Curiosity Rover Finds Old Streambed on Mars video 51 40 NASAtelevision Consultado el 28 de septiembre de 2012 a b c Chang Alicia 27 de septiembre de 2012 Mars rover Curiosity finds signs of ancient stream AP News Consultado el 27 de septiembre de 2012 a b Nimmo Francis Tanaka Ken 2005 Early Crustal Evolution Of Mars Annual Review of Earth and Planetary Sciences 33 1 133 161 Bibcode 2005AREPS 33 133N doi 10 1146 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