El cuadrilátero Margaritifer Sinus es uno de una serie de 30 mapas cuadriláteros de Marte utilizados por el Programa de Investigación Astrogeológica del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) . El cuadrilátero del seno de Margaritifer también se conoce como MC-19 (Carta de Marte-19). [1] El cuadrilátero Margaritifer Sinus cubre el área de 0° a 45° de longitud oeste y de 0° a 30° de latitud sur en Marte . El cuadrilátero de Margaritifer Sinus contiene Margaritifer Terra y partes de Xanthe Terra , Noachis Terra , Arabia Terra y Meridiani Planum .
El nombre de este cuadrilátero significa "bahía de las perlas" en honor a la costa de las perlas en el cabo Comorín en el sur de la India . [2]
Este cuadrilátero muestra muchos signos de agua pasada con evidencia de lagos, deltas, ríos antiguos, canales invertidos y regiones caóticas que liberaron agua. [3] Margaritifer Sinus contiene algunos de los sistemas de cadenas de lagos más largos de Marte, tal vez debido a un clima más húmedo, más agua subterránea o algunos de cada factor. El sistema de cadenas de lagos Samara/Himera tiene unos 1.800 km de largo; La red de Parara/Valle del Loira y el sistema de cadenas de lagos tienen una longitud de unos 1.100 km. [4] Se cree que una zona baja entre Paraná Valles y Loire Vallis alguna vez albergó un lago. [5] [6] El cráter Holden de 154 km de diámetro también alguna vez tuvo un lago. [7] Cerca del cráter Holden hay un graben, llamado Erythraea Fossa, que alguna vez albergó una cadena de tres lagos. [8]
Esta región contiene abundantes sedimentos arcillosos de la época de Noé . Los estudios espectrales con CRISM mostraron filosilicatos de Fe/Mg , un tipo de arcilla . Los materiales biológicos se pueden conservar en arcilla. Se cree que esta arcilla se formó en agua con un pH casi neutro . La arcilla no se mezcló con los sulfatos que se forman en condiciones ácidas . Probablemente es más probable que se forme vida en condiciones de pH neutro. [9]
Esta región de Marte es famosa porque el rover Opportunity aterrizó allí el 25 de enero de 2004, a 1,94°S y 354,47°E (5,53° W). La NASA declaró terminada la misión en una conferencia de prensa el 13 de febrero de 2019. Esta misión duró casi 15 años. [10] El Mars 6 de Rusia se estrelló en el cuadrilátero Margaritifer Sinus a 23,9 S y 19,42 W.
Opportunity Rover descubrió que el suelo en Meridiani Planum era muy similar al suelo en el cráter Gusev y Ares Vallis ; sin embargo, en muchos lugares de Meridiani el suelo estaba cubierto de esférulas redondas, duras y grises que recibieron el nombre de "arándanos". [11] Se descubrió que estos arándanos estaban compuestos casi en su totalidad por el mineral hematita . Se decidió que la señal espectral detectada desde la órbita de Mars Odyssey era producida por estas esférulas. Después de más estudios se decidió que los arándanos eran concreciones formadas en el suelo por el agua. [12] Con el tiempo, estas concreciones se erosionaron de lo que estaba encima de la roca y luego se concentraron en la superficie como un depósito rezagado . La concentración de esférulas en el lecho de roca podría haber producido la cubierta de arándanos observada a partir de la erosión de tan solo un metro de roca. [13] [14] La mayor parte del suelo consistía en arenas de basalto de olivino que no provenían de las rocas locales. Es posible que la arena haya sido transportada desde otro lugar. [15]
Se creó un espectro de Mössbauer a partir del polvo que se acumuló en el imán de captura del Opportunity. Los resultados sugirieron que el componente magnético del polvo era titanomagnetita, en lugar de simplemente magnetita , como se pensaba alguna vez. También se detectó una pequeña cantidad de olivino, lo que se interpretó como indicativo de un largo período árido en el planeta. Por otro lado, una pequeña cantidad de hematita presente significaba que pudo haber habido agua líquida durante un corto período de tiempo en la historia temprana del planeta. [16] Debido a que a la herramienta de abrasión de rocas (RAT) le resultó fácil moler los lechos de roca, se cree que las rocas son mucho más blandas que las rocas del cráter Gusev.
Pocas rocas eran visibles en la superficie donde aterrizó el Opportunity, pero el conjunto de instrumentos del Rover examinó el lecho de roca que quedó expuesto en los cráteres. [17] Se descubrió que las rocas de lecho rocoso eran rocas sedimentarias con una alta concentración de azufre en forma de sulfatos de calcio y magnesio . Algunos de los sulfatos que pueden estar presentes en los lechos de roca son kieserita , sulfato anhidrato, bassanita, hexahidrita, epsomita y yeso . También pueden estar presentes sales , como halita , bischofita, antarcticita, bloedita, vanthoffita o glauberita. [18] [19]
Las rocas que contenían sulfatos tenían un tono claro en comparación con las rocas aisladas y las rocas examinadas por módulos de aterrizaje/rovers en otros lugares de Marte. Los espectros de estas rocas de tonos claros, que contienen sulfatos hidratados, eran similares a los espectros tomados por el espectrómetro de emisión térmica a bordo del Mars Global Surveyor . El mismo espectro se encuentra en un área grande, por lo que se cree que alguna vez apareció agua en una amplia región, no solo en el área explorada por el Opportunity Rover. [20]
El espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) encontró niveles bastante altos de fósforo en las rocas. Otros rovers encontraron niveles altos similares en Ares Vallis y el cráter Gusev , por lo que se ha planteado la hipótesis de que el manto de Marte puede ser rico en fósforo. [21] Los minerales de las rocas podrían haberse originado por la erosión ácida del basalto . Debido a que la solubilidad del fósforo está relacionada con la solubilidad del uranio , el torio y las tierras raras , también se espera que todos ellos se enriquezcan en las rocas. [22]
Cuando el Opportunity Rover viajó hasta el borde del cráter Endeavour , pronto encontró una veta blanca que luego fue identificada como yeso puro. [23] [24] Se formó cuando el agua que transportaba yeso en solución depositó el mineral en una grieta en la roca. A continuación se muestra una imagen de esta veta, llamada formación "Homestake".
El examen de las rocas de Meridiani encontró pruebas contundentes de agua pasada. En todos los lechos de roca se encontró el mineral llamado jarosita, que sólo se forma en el agua. Este descubrimiento demostró que alguna vez existió agua en Meridiani Planum [25] Además, algunas rocas mostraban pequeñas laminaciones (capas) con formas que solo se forman con el agua que fluye suavemente. [26] Las primeras laminaciones de este tipo se encontraron en una roca llamada "The Dells". Los geólogos dirían que la estratificación cruzada mostró una geometría de adorno debido al transporte en ondas subacuáticas. [19] A la izquierda se muestra una imagen de estratificación cruzada, también llamada estratificación cruzada.
Los agujeros en forma de caja en algunas rocas fueron causados por sulfatos que formaban grandes cristales, y luego, cuando los cristales se disolvieron, quedaron agujeros, llamados vugs . [26] La concentración del elemento bromo en las rocas era muy variable probablemente porque es muy soluble. Es posible que el agua lo haya concentrado en algunos lugares antes de que se evaporara. Otro mecanismo para concentrar compuestos de bromo altamente solubles es la deposición por escarcha durante la noche, que formaría películas muy delgadas de agua que concentrarían el bromo en ciertos puntos. [11]
Se descubrió que una roca, "Bounce Rock", encontrada en las llanuras arenosas era eyectada de un cráter de impacto. Su química era diferente a la de los lechos de roca. Conteniendo principalmente piroxeno y plagioclasa y nada de olivino, se parecía mucho a una parte, Litología B, del meteorito shergottita EETA 79001, un meteorito que se sabe proviene de Marte. La roca de rebote recibió su nombre por estar cerca de la marca de rebote de una bolsa de aire. [13]
El Opportunity Rover encontró meteoritos en las llanuras. El primero analizado con los instrumentos de Opportunity se llamó "Heatshield Rock", ya que se encontró cerca de donde aterrizó el escudo de Opportunity. El examen con el espectrómetro de emisión térmica en miniatura ( Mini-TES ), el espectrómetro Mossbauer y APXS llevó a los investigadores a clasificarlo como un meteorito IAB . El APXS determinó que estaba compuesto por 93% de hierro y 7% de níquel . Se cree que el adoquín llamado "Fig Tree Barberton" es un meteorito pedregoso o de hierro pedregoso (silicato de mesosiderita), [27] [28], mientras que "Allan Hills" y "Zhong Shan" pueden ser meteoritos de hierro.
Las observaciones realizadas en el lugar llevaron a los científicos a creer que la zona fue inundada de agua varias veces y sometida a evaporación y desecación. [13] En el proceso se depositaron sulfatos. Después de que los sulfatos cementaron los sedimentos, las concreciones de hematita crecieron por precipitación del agua subterránea. Algunos sulfatos formaron grandes cristales que luego se disolvieron para dejar cavidades. Varias líneas de evidencia apuntan hacia un clima árido en los últimos mil millones de años aproximadamente, pero un clima que sustenta el agua, al menos durante un tiempo, en un pasado distante. [29] [30]
Vallis (plural valles ) es la palabra latina para "valle". Se utiliza en geología planetaria para nombrar las características del relieve de los valles en otros planetas.
Vallis se utilizó para antiguos valles fluviales que se descubrieron en Marte, cuando se enviaron sondas por primera vez a Marte. Los Viking Orbiters provocaron una revolución en nuestras ideas sobre el agua en Marte; En muchas zonas se encontraron enormes valles fluviales. Las cámaras de las naves espaciales mostraron que inundaciones de agua atravesaron presas, excavaron valles profundos, erosionaron surcos en los lechos de roca y viajaron miles de kilómetros. [31] [32] [33] Nirgal Vallis es un afluente de Uzboi Vallis. Se cree que Nirgal Vallis se formó por minado del agua subterránea, no por precipitación. Los análisis espectrales han encontrado filosilicatos (arcillas) que son esmectitas de hierro y magnesio. [34] [35] Algunos investigadores creen que se formaron por interacción con el agua subterránea. En una amplia zona, las esmectitas de Al se encuentran encima de las esmectitas de Fe/Mg. [36]
Los orbitadores Viking descubrieron mucho sobre el agua en Marte. Las corrientes ramificadas, estudiadas por los orbitadores en el hemisferio sur, sugirieron que alguna vez llovió. [31] [32] [33]
Aureum Chaos es un importante sistema de cañones y un área colapsada. Probablemente sea una fuente importante de agua para grandes canales de salida.
Se cree que los grandes canales de salida en Marte son causados por descargas catastróficas de agua subterránea. Muchos de los canales comienzan en un terreno caótico, donde el suelo aparentemente se ha derrumbado. En la sección colapsada se ven bloques de material intacto. El experimento OMEGA en Mars Express descubrió minerales arcillosos ( filosilicatos ) en diversos lugares de Aureum Chaos. Los minerales arcillosos necesitan agua para formarse, por lo que es posible que el área alguna vez haya contenido grandes cantidades de agua. [37] Los científicos están interesados en determinar qué partes de Marte contenían agua porque allí se puede encontrar evidencia de vida pasada o presente.
El 1 de abril de 2010, la NASA publicó las primeras imágenes bajo el programa HiWish, y el público sugirió lugares para que HiRISE fotografiara. Una de las ocho ubicaciones fue Aureum Chaos. [38] La primera imagen a continuación ofrece una vista amplia del área. Las siguientes dos imágenes son de la imagen HiRISE. [39]
Muchos lugares de Marte muestran rocas dispuestas en capas. La roca puede formar capas de diversas formas. Los volcanes, el viento o el agua pueden producir capas. [40] Se puede encontrar una discusión detallada sobre la estratificación con muchos ejemplos marcianos en Sedimentary Geology of Mars. [41] A veces las capas son de diferentes colores. Las rocas de tonos claros de Marte se han asociado con minerales hidratados como los sulfatos . [42] [43] [44] [45] El rover de Marte Opportunity examinó dichas capas de cerca con varios instrumentos. Algunas capas probablemente estén formadas por partículas finas porque parecen romperse y formar polvo. Otras capas se dividen en grandes rocas, por lo que probablemente sean mucho más duras. Se cree que el basalto , una roca volcánica, se encuentra en las capas que forman los cantos rodados. Se ha identificado basalto en Marte en muchos lugares. Los instrumentos de las naves espaciales en órbita han detectado arcilla (también llamada filosilicato ) en algunas capas.
Se puede encontrar una discusión detallada sobre las capas con muchos ejemplos marcianos en Sedimentary Geology of Mars. [41]
Las capas pueden endurecerse por la acción del agua subterránea. El agua subterránea marciana probablemente se movió cientos de kilómetros y en el proceso disolvió muchos minerales de la roca por la que pasaba. Cuando el agua subterránea emerge a la superficie en áreas bajas que contienen sedimentos, el agua se evapora en la delgada atmósfera y deja minerales como depósitos y/o agentes cementantes. Por lo tanto, las capas de polvo no pudieron eliminarse fácilmente debido a que estaban pegadas entre sí.
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Se han propuesto varios sitios en el cuadrilátero Margaritifer Sinus como áreas para enviar el próximo gran rover de la NASA a Marte, el Mars Science Laboratory . Tanto el cráter Holden como el cráter Eberswalde pasaron el corte para estar entre los cuatro primeros. [46] El cráter Miyamoto estuvo entre los siete primeros sitios elegidos. Se cree que el cráter Holden alguna vez fue un lago. De hecho, ahora se cree que albergaba dos lagos. [47] El primero vivió más tiempo y se formó a partir del drenaje dentro del cráter y la precipitación. El último lago comenzó cuando el agua represada en Uzboi Vallis rompió una división y luego rápidamente desembocó en el cráter Holden. Debido a que hay rocas de metros de diámetro en el fondo del cráter, se cree que se trató de una poderosa inundación cuando el agua fluyó hacia el cráter. [7]
El cráter Eberswalde contiene un delta . [48] Hay una gran cantidad de evidencia de que el cráter Miyamoto alguna vez contuvo ríos y lagos. Allí se han descubierto muchos minerales, como arcillas, cloruros , sulfatos y óxidos de hierro . [49] Estos minerales a menudo se forman en el agua. La siguiente imagen muestra un canal invertido en el cráter Miyamoto. Canales invertidos formados a partir de sedimentos acumulados que fueron cementados por minerales. Estos canales erosionaron la superficie y luego toda el área quedó cubierta de sedimentos. Cuando posteriormente los sedimentos fueron erosionados, el lugar donde existía el cauce del río permaneció porque el material endurecido que se depositó en el cauce era resistente a la erosión. [50] Iani Chaos , en la foto de abajo, estaba entre los 33 mejores lugares de aterrizaje. Allí se han encontrado depósitos de hematita y yeso . [51] Estos minerales se forman normalmente en conexión con el agua.
El objetivo del Mars Science Laboratory es buscar signos de vida antigua. Se espera que una misión posterior pueda devolver muestras de sitios que el Laboratorio Científico de Marte identificó como probablemente que contienen restos de vida. Para derribar la nave de manera segura, se necesita un círculo plano, liso y de 12 millas de ancho. Los geólogos esperan examinar lugares donde alguna vez se acumuló agua. [51] Les gustaría examinar las capas de sedimentos. Al final se decidió enviar el laboratorio científico de Marte, llamado "Curiosity", al cráter Gale en el cuadrilátero Aeolis .
Algunos lugares de Marte muestran un relieve invertido . En estos lugares, el lecho de un arroyo puede ser una característica elevada, en lugar de un valle. Los antiguos cauces de arroyos invertidos pueden deberse a la deposición de grandes rocas o a la cementación. En cualquier caso, la erosión erosionaría la tierra circundante y dejaría el antiguo canal como una cresta elevada porque la cresta será más resistente a la erosión. Una imagen a continuación, tomada con HiRISE del cráter Miyamoto , muestra una cresta que es un antiguo canal que se ha invertido. [52]
Los investigadores han encontrado varios ejemplos de deltas que se formaron en lagos marcianos. Encontrar deltas es una señal importante de que Marte alguna vez tuvo mucha agua. Los deltas a menudo requieren agua profunda durante un largo período de tiempo para formarse. Además, el nivel del agua debe ser estable para evitar que los sedimentos se eliminen. Se han encontrado deltas en una amplia gama geográfica. [53]
Los cráteres de impacto generalmente tienen un borde con material eyectado a su alrededor, mientras que los cráteres volcánicos generalmente no tienen borde ni depósitos de material eyectado. A medida que los cráteres crecen (más de 10 km de diámetro) suelen tener un pico central. [54] El pico es causado por un rebote del suelo del cráter después del impacto. [31] A veces los cráteres mostrarán capas. Los cráteres pueden mostrarnos lo que hay en las profundidades de la superficie.
En diciembre de 2011, el rover Opportunity descubrió una veta de yeso que sobresalía del suelo a lo largo del borde del cráter Endeavour . Las pruebas confirmaron que contenía calcio, azufre y agua. El yeso mineral es el que mejor se adapta a los datos. Probablemente se formó a partir de agua rica en minerales que se movía a través de una grieta en la roca. La veta, llamada "Homestake", se encuentra en la llanura Meridiani de Marte. Podría haberse producido en condiciones más neutras que las duramente ácidas indicadas por los otros depósitos de sulfato; por tanto, este entorno puede haber sido más hospitalario para una gran variedad de organismos vivos. Homestake se encuentra en una zona donde el lecho de roca sedimentaria rica en sulfatos de las llanuras se encuentra con un lecho de roca volcánica más antigua expuesta en el borde del cráter Endeavour. [55]
Existe enorme evidencia de que alguna vez fluyó agua en los valles de los ríos de Marte. [56] [57] Se han visto imágenes de canales curvos en imágenes de naves espaciales de Marte que datan de principios de la década de 1970 con el orbitador Mariner 9 . [58] [59] [60] [61] De hecho, un estudio publicado en junio de 2017 calculó que el volumen de agua necesario para tallar todos los canales en Marte era incluso mayor que el océano propuesto que podría haber tenido el planeta. Probablemente el agua fue reciclada muchas veces del océano para formar precipitaciones alrededor de Marte. [62] [63]
Mapa de imágenes interactivo de la topografía global de Marte . Pase el cursor tu ratónsobre la imagen para ver los nombres de más de 60 características geográficas destacadas y haga clic para vincularlas. El color del mapa base indica elevaciones relativas , basadas en datos del altímetro láser Mars Orbiter del Mars Global Surveyor de la NASA . Los blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 kilómetros ); seguido de rosas y rojos (+8 a +3 kilómetros ); el amarillo es0 kilómetros ; Los verdes y los azules son elevaciones más bajas (hasta−8 kilómetros ). Los ejes son latitud y longitud ; Se observan las regiones polares .
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