El Planeta Rojo - (Reporte 08)

Un tema recurrente Atmósfera y Agua:

1)  Que pudo haber pasado con la atmósfera de Marte? 

Los científicos creen estar más cerca de resolver el misterio de cómo Marte cambió de un mundo con una superficie de miles de millones de agua líquida en sus comienzos al árido planeta rojo que hoy presenta.

Un nuevo análisis del mayor depósito conocido de minerales de carbonato en el planeta Marte sugiere que la atmósfera original marciana haya perdido la mayor parte de su dióxido de carbono en la era de la formación de su red de valles. "El mayor depósito de carbonato en Marte tiene, como máximo, el doble de carbono en ella como la actual atmósfera de Marte", dijo Bethany Ehlmann del Instituto de Tecnología de California y la NASA Jet Propulsion Laboratory. "Incluso si usted combina todos los reservorios de carbono conocidos en conjunto, todavía es suficiente para retener la densa atmósfera existente en el momento en que había ríos que desembocan en la superficie marciana."

El dióxido de carbono es el mayor componente de la atmósfera marciana. Ese gas puede ser sacado del aire y ser retenido o bien cae en el suelo y por reacciones químicas con las rocas termina formando minerales de carbonato.

Años antes de la serie de misiones exitosas de Marte, muchos científicos esperaban encontrar grandes depósitos de carbonatos marcianos que eran sostenidos en gran parte por la atmósfera original del planeta. En su lugar, estas misiones han encontrado bajas concentraciones de carbonato distribuidos ampliamente y pocos depósitos concentrados. Por el momento, el mayor depósito rico en carbonato conocido en Marte tiene una superficie de al menos el tamaño del estado de Delaware (6.450 Km2) en una región llamada Nili Fossae.

Esta vista combina información de dos instrumentos en un orbitador de la NASA a Marte para mapear la composición con código de color sobre la forma de la planta dentro de la región de Nili Fossae, en las llanuras de Marte.

NASA / JPL-Caltech / JHUAPL / Univ. de Arizona

Christopher Edwards y Ehlmann de la US Geological Survey en Flagstaff, Arizona, han estimado la cantidad de carbono en el depósito de carbonato de Nili Fossae,  utilizando observaciones de numerosas misiones a Marte, incluyendo el Espectrómetro de Emisión Térmica (TES) en el orbitador Mars Global Surveyor de la NASA; el mineral de mapeo de Reconocimiento Compacto Espectrómetro de Imágenes para Marte (CRISM) y dos cámaras telescópicas de Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA; y el Sistema Térmico de Imágenes de Emisión (THEMIS) en Marte Odyssey orbitador de la NASA.

Edwards y Ehlmann  en su recuento de carbono retenido en Nili Fossae, ellos estiman que se requerirían más de 35 depósitos de carbonato del tamaño de Nili Fossae para dar cuenta de una primitiva atmósfera de Marte lo suficientemente densa como para sostener las aguas superficiales durante el período que fluyeron ríos que dejaron su huella mediante la reducción de extensas redes de valles fluviales. Ellos consideran que es poco probable que tantos grandes depósitos han sido pasados por alto en las numerosas barridas detalladas de los orbitadores del planeta. 

Esta vista combina información de dos instrumentos en un orbitador de la NASA a Marte para mapear la composición con código de color sobre la forma de la planta dentro de la región de Nili Fossae en las llanuras de Marte.

NASA / JPL-Caltech / JHUAPL / Univ. Arizona> Imagen completa y el título

La atmósfera marciana moderna es demasiado tenue para que el agua líquida persista en la superficie. Una atmósfera más densa en el antiguo Marte podría haber mantenido agua sin una evaporación inmediata. También podría haber permitido que partes del planeta fueran lo suficientemente caliente para mantener el agua líquida sin congelarse. Pero si la atmósfera fue una vez más densa, que pasó con ella? Una posible explicación es que Marte tuvo una atmósfera mucho más densa durante su período de flujo de ríos y luego perdió la mayor parte de ella al espacio desde la parte superior de la atmósfera. Edwards sostuvo "en lugar de tener un  planeta Marte húmedo y cálido, tal vez era frío y húmedo, con una atmósfera que ya había adelgazado. "La misión Curiosity en Marte ha encontrado evidencia de pérdida de la antigua atmósfera, basado en la relación de la moderna atmósfera de Marte de carbono más pesado de carbono más ligero. La incertidumbre sigue siendo sobre cuánto de esa pérdida se produjo antes de que el período de formación de los valles; mucho puede haber sucedido antes. Orbitador MAVEN de la NASA, el examen de la atmósfera exterior de Marte desde finales de 2014, puede ayudar a reducir esa incertidumbre.

2)  Científicos encuentran un antiguo lago en Marte.

Los científicos han descubierto un antiguo lecho del lago en Marte que se remonta a alrededor del momento en que el planeta rojo se secó.

 Una representación en perspectiva del depósito de cloruro de Marte y el terreno circundante.

LASP / Brian Hynek

En 2010, los científicos descubrieron un depósito de 18 millas cuadradas de cloruro de sodio en la superficie de Marte. Se encuentra en la región de Meridiani del planeta - cerca del lugar de aterrizaje del Rover Opportunity Mars - este depósito de sal se encuentra en un punto bajo en el paisaje marciano. Un nuevo análisis ha confirmado ahora que el depósito probablemente se formó en el fondo de un antiguo lecho del lago, justo en la época en que el Planeta Rojo se secó.

Bryan Hynek (Universidad de Colorado, Boulder) y sus colegas utilizaron observaciones de la nave espacial y modelos de terreno para determinar que el depósito se encuentra en el fondo de una depresión, alimentada por los canales de flujo de entrada de un terreno más alto y drenado por lo que parece un canal de salida grande de la depresión de punto más bajo. El equipo argumenta que por sus características es potencialmente un antiguo cráter de impacto que se degrada y es llenado por el agua. Posteriormente el agua se evaporó dejó expuesto el cloruro de sodio.

Actualmente, sabemos de hay más de 600 depósitos de sal en la superficie de Marte. Pero la determinación de su edad ha sido un reto. Los científicos determinan las edades, en el caso de la Luna,  contando los cráteres de impacto en esa superficie en particular y luego ordenar por fecha a las rocas cuidadosamente recogidos por los astronautas del Apolo y el registro de cada cráter lunar. El problema con los depósitos de cloruro en Marte es que por lo general son demasiado pequeñas para tener suficientes cráteres y tener una estimación exacta de la edad.

Así que el equipo usa uno de los principios más antiguos y básicos de la geología: el principio de transversalidad . (El principio de intrusión se refiere a las relaciones transversales. En geología, cuando una intrusión ígnea produce cortes a través de una formación de rocas sedimentarias, se puede determinar que la intrusión ígnea es más joven que la roca sedimentaria). Este principio establece que una característica geológica, cuando un valle o un canal, cortando a través de un terreno determinado tiene que ser más joven que el terreno de cortes transversales - o por lo menos la misma edad. En este caso, el canal de salida del drenaje corta a través de un paisaje de cráteres, lo que permite al equipo para estimar la edad del corte y del canal, por lo tanto, la edad de cuando el lago se vació.

Los resultados del análisis indican que el lecho del lago es de no más de 3.6 mil millones de años de antigüedad. Sin embargo, este límite superior contradice un poco el plazo sugerido cuando Marte se cree que estaba lo suficientemente caliente para mantener grandes cantidades de agua en su superficie, una época que terminó aproximadamente 100 millones de años antes.

La presencia de un lago durante o después de este tiempo implica que Marte podría aún conservar algunos cuerpos de agua poco después de que la era del clima húmedo del planeta supuestamente terminó, explica Mohamed El Maarry (Universidad de Berna, Suiza) manifiesta que "Sabemos por muchos estudios que Marte es capaz de sostener la actividad de agua líquida, incluso durante periodos geológicos cortos, al menos en regiones localizadas". "Esto podría ocurrir justo después de un período de intensa actividad volcánica, por ejemplo, o poco tiempo después de un evento de gran impacto."

Habitabilidad: Una cuestión Salado y Acido

Dada extensión y espesor de la sal, así como el volumen del lago (a partir de los modelos de terreno), los investigadores estiman que el lago era sólo alrededor de un ocho por ciento más salada que los océanos de la Tierra. Eso pone el lago a la par de lagos actuales en la Tierra.

Muchos estudios han demostrado que la mayoría de los depósitos de sal en Marte consisten principalmente en sales de cloruro tales como cloruro de sodio - sal de mesa normal, - y cloruro de potasio, que son las principales sales que se encuentran en los mares y océanos de la Tierra. Por otra parte, muchos de los lagos o playas secos de la Tierra - como los numerosos existentes en California - muestran un predominio similar de sales de cloruro. Esto nos está diciendo que los cuerpos antiguos de agua en Marte tuvieron una química similar y en consecuencia podría haber sido hospitalario para la vida microbiana.

Pero la salinidad no es el único factor que determina la habitabilidad. La acidez del agua, por ejemplo, importa también. El equipo salió niveles de acidez de la presentación, aunque El Maarry sugiere que esto podría haber sido debido al hecho de que los investigadores no observaron ningún mineral en la región de estudio que se forman en condiciones altamente ácidas. La cuenca del lago contiene las firmas de un cierto tipo de minerales de arcilla que se forma habitualmente en condiciones neutras o ligeramente alcalinas, dice. "Por lo tanto, es seguro asumir que el lago tenía un nivel neutro o ligeramente alcalino, que como sabemos por nuestra experiencia en la Tierra, es muy habitable", añade.

Este tipo de estudios son muy interesantes porque demuestran Marte tenía una rica diversidad de los regímenes hidrológicos que abarca un largo periodo de tiempo. Restringir el momento de la actividad, así como las condiciones ambientales es un paso crítico en sitios en el planeta rojo que podría haber conservado biofirmas antiguos a localizar. Investigaciones anteriores han descubierto arcillas prometedoras e incluso de vidrio que podrían servir como cápsulas del tiempo. Este sitio también parece que podría ser un buen candidato.

Fuente

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California (JPL)

NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/Univ. of Arizon

Sky and Telescope

Alex Green Alex (periodista científico estudiante con una pasión por la astronomía y la cosmología).

LASP / Brian Hynek