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Esferulitas marcianas

Las esférulas marcianas (también conocidas como esférulas de hematita , arándanos y arándanos marcianos ) son pequeñas esférulas (guijarros aproximadamente esféricos) que son ricas en óxido de hierro ( hematita gris , α-Fe 2 O 3 ) y se encuentran en Meridiani Planum (una gran llanura en Marte) en cantidades extremadamente grandes.

  • Esferas sueltas de hematita en el cráter Eagle. El diámetro de las esferulas es de 3 a 6 mm.
    Esferas sueltas de hematita en el cráter Eagle. El diámetro de las esferulas es de 3 a 6 mm.
  • Primer plano de la matriz de sedimentos con esférulas de hematita incrustadas en el cráter Eagle. La esférula central (parcialmente incrustada) tiene 3,7 mm de diámetro.
    Primer plano de la matriz de sedimentos con esférulas de hematita incrustadas en el cráter Eagle. La esférula central (parcialmente incrustada) tiene 3,7 mm de diámetro.
  • Pequeñas esferulitas sueltas de hematita al noroeste del cráter Victoria. Los diámetros de las esferulitas son de 1 a 2 mm.
    Pequeñas esferulitas sueltas de hematita al noroeste del cráter Victoria. Los diámetros de las esferulitas son de 1 a 2 mm.

Estas esferulitas se descubrieron el día marciano en que el explorador marciano Opportunity de la NASA aterrizó en Meridiani Planum (en el edificio de control de misión de la NASA, el 24 de enero de 2004). Son grises, pero parecen azuladas al lado de los omnipresentes rojos oxidados de Marte y, como las primeras esferulitas encontradas en el cráter Eagle tenían un diámetro de entre 3 y 6 mm, el equipo de Opportunity rápidamente las llamó "arándanos".

Los arándanos marcianos se encuentran incrustados o sueltos. Es decir, los arándanos marcianos se encuentran incrustados en el gran cuerpo de sedimentos de Meridiani Planum , o son arándanos sueltos que se encuentran directamente sobre afloramientos de sedimentos o sobre capas superiores del suelo esparcidas sobre los sedimentos de Meridiani. [1] [2] El tamaño de estas esférulas varía según la ubicación y la elevación a lo largo de Meridiani Planum . [3] [4] [5]

Los arándanos marcianos son ricos en óxido de hierro hematita, pero determinar su riqueza en este óxido ha resultado difícil. [6] [7] [8] [9] [10] [4] [11] (más abajo). La formación de los arándanos requirió química acuosa e implicó flujos de agua líquida, ácida y salada sobre el Meridiani Planum y a lo largo de dos épocas geológicas. [12] [9] [13] [14] [15] [16]

Descubrimiento inicial

Descubrimiento desde la órbita

El espectrómetro de emisión térmica (TES) del orbitador Mars Global Surveyor detectó por primera vez hematita gris cristalina (α-Fe 2 O 3 ) dentro del Sinus Meridiani . [17] Este descubrimiento fue parte de un esfuerzo más amplio para mapear Marte en busca de minerales asociados con agua del pasado.

Mapas de hematita superficial

Entre 1997 y 2002, el TES de la Mars Global Surveyor cartografió todo el planeta Marte en busca de niveles de hematita en la superficie. [18] La Figura 1a muestra el mapa global de hematita del TES en baja resolución. Tiene solo una gran mancha que cubre una región con altos niveles de hematita. Esta mancha verde, amarilla y roja se extiende a lo largo del ecuador y el meridiano principal en el medio de la Figura 1a. Un mapa de mayor resolución de la región con altos niveles de hematita se muestra en la Figura 1b.

  • Figura 1a. Mapa de baja resolución de los niveles de hematita en la superficie de todo Marte. Los datos de este mapa fueron generados por el espectrómetro de emisión térmica (TES) del Mars Global Surveyor entre 1997 y 2002. La mancha verde y roja en el centro del mapa se muestra en alta resolución en la Figura 1b. El mapa se realizó entre 1997 y 2002.
    Figura 1a . Mapa de baja resolución de los niveles de hematita en la superficie de todo Marte. Los datos de este mapa fueron generados por el espectrómetro de emisión térmica (TES) del Mars Global Surveyor entre 1997 y 2002. La mancha verde y roja en el centro del mapa se muestra en alta resolución en la Figura 1b. El mapa se realizó entre 1997 y 2002.
  • Figura 1b. Mapa de los niveles de hematita superficial en la región que rodea el ecuador y el meridiano principal (ahora llamado Meridiani Planum). Se trata de una ampliación de alta resolución de la parte central de la Figura 1a superpuesta a una imagen de la región. Mapeado entre 1997 y 2002.
    Figura 1b . Mapa de los niveles de hematita superficial en la región que rodea el ecuador y el meridiano principal (ahora llamado Meridiani Planum). Se trata de una ampliación de alta resolución de la parte central de la Figura 1a superpuesta a una imagen de la región. Mapeado entre 1997 y 2002.

Búsqueda de señales de agua y vida

En la década de 1990, los funcionarios de la NASA querían delinear un marco para una exploración "más rápida, mejor y más barata" de Marte. En este contexto, la "Estrategia del Agua" se delineó en 1995/1996. [19] Los objetivos de alta prioridad para la NASA a mediados de la década de 1990 eran reunir algunas pruebas de agua superficial mediante estudios satelitales y aterrizar vehículos robóticos en la superficie para recopilar evidencia local detallada de agua y señales de vida. [19]

A principios de la década de 2000, el mapa de hematita de la Figura 1b y la confirmación (a partir del mapeo topográfico realizado por el Mars Global Surveyor ) de que esta área es una llanura plana y relativamente fácil de aterrizar fueron las piezas de evidencia decisivas para elegir el Meridiani Planum como uno de los sitios de aterrizaje para los dos Mars Exploration Rovers (MER) más grandes de la NASA, llamados Opportunity y Spirit . [20] [21] La decisión para la NASA del mapa de hematita de la Figura 1b para elegir el sitio de aterrizaje para Opportunity se debió a que la NASA estaba usando altos niveles de hematita como evidencia indirecta de grandes cantidades de agua líquida fluyendo en la región en el pasado. (La hematita solo se forma en presencia de agua líquida en entornos geológicos). En 2003, esta región con alto contenido de hematita fue un lugar de alta prioridad para comenzar a buscar signos de vida en Marte. [20] [22]

Nuevo nombre: Meridiani Planum

El mapa de hematita de la Figura 1b cubría parte de una zona más grande llamada Sinus Meridiani por los cartógrafos de Marte del siglo XIX. En 2004, los científicos de alto nivel de la futura misión MER Opportunity introdujeron el nuevo nombre de lugar Meridiani Planum para (aproximadamente) la zona de alta hematita de la Figura 1b. [23]

Descubrimiento de esferulitas en el suelo

El rover Opportunity de la NASA realizó con éxito el aterrizaje "hoyo en uno" en el cráter Eagle en Meridiani Planum el 24 de enero (hora del Pacífico) de 2004. [24] En el primer sol (día marciano), el rover descubrió inmediatamente miles y miles de pequeñas esférulas (de 4 a 6 mm de diámetro) esparcidas por todo el interior del cráter Eagle .

La figura 2 muestra una miniatura de la vista de la Pancam (cámara panorámica) de Opportunity en el primer sol. (La imagen real es muy grande, 7838 x 2915 píxeles). El líder del equipo de Pancam , Jim Bell, pronto escribió sobre esta vista: "Los científicos están intrigados por la abundancia de afloramientos rocosos dispersos por todo el cráter, así como por el suelo del cráter, que parece ser una mezcla de granos grises gruesos y granos rojizos finos". [25] La figura 3 es un detalle de la figura 2 que muestra las esferulitas grises con mayor claridad (haga clic para ampliar).

  • Figura 2. Vista desde la Pancam de Opportunity en el sol 1. La columna de acero inoxidable en primer plano es parte del sistema de comunicaciones del rover. Las telas en primer plano son bolsas de aire desinfladas y partes del sistema de aterrizaje (no son parte del rover). En el plano medio se ven suelos compactados por las bolsas de aire del módulo de aterrizaje. El resto de la imagen muestra suelos rojos cubiertos de esferulitas grises y el borde del cráter Eagle. Un afloramiento rocoso más claro del borde del cráter se encuentra en el fondo a la derecha. Imagen tomada en el sol 1 (2004-01-24).
    Figura 2. Vista desde la Pancam de Opportunity en el sol 1. La columna de acero inoxidable en primer plano es parte del sistema de comunicaciones del rover. Las telas en primer plano son bolsas de aire desinfladas y partes del sistema de aterrizaje (no son parte del rover). En el plano medio se encuentran los suelos compactados por las bolsas de aire del módulo de aterrizaje. El resto de la imagen muestra suelos rojos cubiertos de esferulitas grises y el borde del cráter Eagle. Un afloramiento rocoso más claro del borde del cráter se encuentra en el fondo a la derecha. Imagen tomada en el sol 1 (2004-01-24).
  • Figura 3. Esta imagen es un detalle de la Figura 2. Cubre una porción intermedia de la Figura 2 donde los suelos compactados por bolsas de aire se encuentran con suelos no perturbados cubiertos de esferulitas grises. Haga clic en la imagen para ampliarla y ver mejor las esferulitas grises. Imagen tomada el Sol 1 (24 de enero de 2004).
    Figura 3. Esta imagen es un detalle de la Figura 2. Cubre una porción intermedia de la Figura 2 donde los suelos compactados por bolsas de aire se encuentran con suelos no perturbados cubiertos de esferulitas grises. Haga clic en la imagen para ampliarla y ver mejor las esferulitas grises. Imagen tomada el Sol 1 (24 de enero de 2004).

Las pruebas realizadas rápidamente revelaron que las esférulas grises son ricas en hematita gris. [6] [7] [8] [26] [1] [9] Estas pruebas incluyeron el experimento del "cuenco de bayas" (más abajo).

El apodo de "arándanos" fue acuñado por el equipo científico original de Opportunity para las esférulas de hematita gris debido a que estas esférulas parecían azuladas en relación con los suelos de color rojo oxidado subyacentes en las "imágenes RGB de color natural" analizadas. [26] [4]

Formación de arándanos

Los arándanos están incrustados en el gran cuerpo de sedimentos de Meridiani Planum o son arándanos sueltos que se encuentran directamente en afloramientos de sedimentos o se encuentran en suelos superficiales esparcidos sobre los sedimentos de Meridiani. [1] [2] Los arándanos sueltos y los suelos se erosionan de los sedimentos subyacentes. [27] Tanto los arándanos incrustados actuales como los arándanos sueltos se formaron en los sedimentos de Meridiani Planum por procesos "diagenéticos", es decir, procesos que cambian los sedimentos por interacciones agua-roca. [9] [16] Los procesos diagenéticos no solo formaron arándanos incrustados sino que también cambiaron un gran cuerpo original de sedimentos. Por lo tanto, la formación de arándanos fue (en términos generales) un proceso de tres pasos:

Cada uno de estos pasos generales implicó múltiples procesos de subpasos, descritos en las siguientes subsecciones:

Flujos del río Noé

Figura 4. Mapa de inercia térmica de la mitad sur de Meridiani Planum y de una región al sur. En la región sur se pueden ver valles fluviales secos. [28] Estos valles terminan en la llanura. El mapa fue realizado desde la órbita con el instrumento THEMIS. [29]

Antes de la formación de los sedimentos que definen a Meridiani, en el Noé húmedo (llamado así por el Noé bíblico) hace más de ~3.7 mil millones de años, el agua líquida estaba presente y era lo suficientemente abundante como para formar canales fluviales que trajeron y depositaron grandes cantidades de limo basáltico en la actual región de Meridiani. [30] [31] [32] Los valles fluviales secos se ven fácilmente en imágenes de inercia térmica tomadas en órbita por Mars Odyssey y reproducidas en la Figura 4 (haga clic en ella para una mayor resolución). [28] Los valles fluviales que se ven en la Figura 4 terminan abruptamente a medida que fluyen hacia la formación masiva de sedimentos de Meridiani.

Formación de los sedimentos actuales y de las esferas incrustadas

Desde finales del Noéico /principios del Hespériense hasta hace unos 3.500 millones de años, los sedimentos estratificados depositados en la época anterior del Noéico se transformaron. [16] Esta transformación probablemente incluyó una deposición adicional significativa de material de origen volcánico con alto contenido de azufre. [15] El cambio ciertamente incluyó una geoquímica acuosa que era ácida y salada, así como niveles de agua en ascenso y descenso: las características que brindan evidencia incluyen sedimentos de estratificación cruzada, la presencia de cavidades y esférulas de hematita incrustadas que cortan capas de sedimentos, además de la presencia de grandes cantidades de sulfato de magnesio y otros minerales ricos en sulfato como jarosita y cloruros. [9] [15 ] [13 ] [14] [33] [34] La formación de jarosita requiere condiciones ácidas acuosas por debajo del pH 3. [13] [14]

Las figuras 5 y 6 muestran primeros planos de la matriz de roca sedimentaria obtenida con el instrumento Microscopic Imager que apareció en un prestigioso artículo. [9] La figura 5 ilustra los cuatro componentes físicos del afloramiento de sedimentos: (i) las capas sedimentarias que contienen una gran cantidad de partículas de arena basáltica; (ii) las esférulas de hematita incrustadas; (iii) cemento de grano fino rico en sulfatos (en la mayor parte del afloramiento); (iv) cavidades de cavidades (que se cree que son moldes para cristales de, por ejemplo, sulfatos hidratados). [9] La figura 6 muestra una superficie de afloramiento de sedimentos similar a la de la figura 5. Sin embargo, la herramienta de abrasión de rocas de Opportunity erosionó esta superficie. Dichas abrasiones mostraron que (a) las capas de sedimentos son muy suaves y fáciles de cortar, y (b) las esférulas de hematita tienen estructuras internas uniformes. [9] [2] [4] [35]

  • Figura 5. Primer plano de la matriz de sedimentos con esférulas de hematita incrustadas en el cráter Eagle. La esférula central (parcialmente incrustada) tiene un diámetro de 3,7 mm. La imagen cubre un área aproximada de 32 mm x 32 mm. Fue tomada el día Sol 29 (24 de febrero de 2004).
    Figura 5. Primer plano de la matriz de sedimentos con esferulitas de hematita incrustadas en el cráter Eagle. La esferulita central (parcialmente incrustada) tiene un diámetro de 3,7 mm. La imagen cubre un área aproximada de 32 mm x 32 mm. Fue tomada el día Sol 29 (24 de febrero de 2004).
  • Figura 6. Primer plano de la matriz de sedimentos y las esferas de hematita incrustadas erosionadas por la herramienta de abrasión de rocas de Opportunity. Esta imagen del cráter Eagle cubre un área aproximada de 32 mm x 32 mm. Fue tomada el día 34 (29 de febrero de 2004).
    Figura 6. Primer plano de la matriz de sedimentos y las esferas de hematita incrustadas erosionadas por la herramienta de abrasión de rocas de Opportunity . Esta imagen del cráter Eagle cubre un área aproximada de 32 mm x 32 mm. Fue tomada el día 34 (29 de febrero de 2004).

La transformación diagenética (es decir, el cambio por interacciones agua-roca) a los sedimentos actuales implicó un cambio significativo en los flujos de agua en la región. Los flujos de entrada de los ríos se redujeron y los movimientos de agua dominantes en los sedimentos se volvieron verticales con niveles de acuíferos ascendentes y descendentes. [9] [15] Al menos un modelo de hidrología marciana global explica el cambio histórico en los flujos de agua en Meridiani Planum. [36] Este modelo vincula el cambio en los flujos de agua de Meridiani con la actividad en la región volcánica de Tharsis. Con los flujos verticales del acuífero, se cree que los lagos (playa) se formaron y desaparecieron repetidamente a medida que los niveles del acuífero subían y bajaban. [9] [37] [13] [14] (El área seca alrededor del Gran Lago Salado de Utah es una playa).

McLennan y sus estudiantes construyeron un modelo geoquímico que genera hematita dentro de un contexto como el sedimento Meridiani. [13] [14] [38] [39]

La hematita se formó en esferulitas por concreción (cuando los minerales salieron de la solución). [9] [35] [40] [41] El proceso de concreción para formar esferulitas de hematita probablemente ocurrió por difusión de la hematita a través de la matriz de la roca sedimentaria. [35]

Formación de suelos y esferas sueltas, degradación de cráteres

El período de ascenso y descenso de los niveles del acuífero cesó y, a partir de entonces, no fluyó agua a Meridiani Planum. [16] [42] Aunque no se sabe bien cuándo ocurrió esto. Se estima que fue hace unos 3500 millones de años [16] y hace unos 3000 millones de años [42] . La única agua que queda en la llanura está ligada a las rocas. [15]

La erosión causada por los flujos de agua en épocas anteriores era mucho más rápida que en esta época árida. [42] Sin embargo, la erosión no se detuvo. Otros procesos erosivos mucho más lentos continuaron y se convirtieron en los principales agentes de cambio en la llanura. Este cambio más lento fue y es impulsado por los impactos de meteoritos, el viento y la gravedad. A lo largo de un período difícil de comprender de unos tres mil millones de años, los impactos de meteoritos y el viento formaron los suelos superficiales arenosos y las esferulitas sueltas de hematita y los clasificaron en las capas de suelo que podemos ver ahora. [27] [42] [43] [44]

Figura 7. Detalle que muestra las esferulitas de hematita erosionándose a partir de bloques de eyecciones de sedimentos. Es mejor hacer clic y ampliar esta imagen. Observe la mayor densidad superficial de las esferulitas sueltas que se encuentran en anillos alrededor de los pequeños relojes de eyecciones de sedimentos. Esta imagen es un recorte de una imagen más grande tomada el Sol 1162 (1 de mayo de 2007).

Los procesos impulsados ​​por los meteoritos, la gravedad y el viento funcionan así:

Phil Christensen describió estos procesos en 2004, poco después de que Opportunity aterrizara. [8] Más tarde, una investigación más profunda los confirmó y agregó detalles al esquema de Christensen. [27] [42] [43] [45]

Composición de arándanos

Resultados preliminares de la composición de arándanos

Al principio, el espectrómetro Mössbauer de Opportunity tomó datos que determinaron que el componente mineral de hierro de estas esférulas está dominado por hematita. [6] [10] Sin embargo, el espectrómetro Mössbauer no proporcionó información sobre los componentes minerales de estas esférulas que no contienen hierro.

Figura 8. Lugar del experimento del "cuenco de bayas". Los dos objetivos de muestreo están uno al lado del otro. Imagen tomada el sol 48 (13 de marzo de 2004).

El experimento del "cuenco de bayas" tomó lecturas del espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) de dos objetivos de muestreo separados por apenas unos centímetros: uno no tenía (cero o una) esférulas en el campo de visión (FOV) del espectrómetro, mientras que el otro tenía alrededor de 25 esférulas en el FOV. La Figura 8 muestra los objetivos de muestreo del "cuenco de bayas" adyacentes. Los resultados del APXS indicaron que había notablemente más hierro en el objetivo con ~25 esférulas en relación con el objetivo con 0 o 1 esférulas. Con base en este y otros experimentos similares, varios resúmenes de conferencias no revisados ​​afirmaron (deliberadamente no se citan aquí) que la hematita dominaba la composición de las esférulas y algunos artículos publicados citaron estas afirmaciones de conferencias. Sin embargo, había razones para ser cautelosos. Los instrumentos detectaron señales mixtas de los objetivos de muestreo que incluían señales no solo de las esférulas sino también de polvo y roca (en el experimento del "cuenco de bayas") o polvo y suelos (en otras recopilaciones de datos de composición). En 2006, Morris et al. [10] demostraron que los métodos utilizados por algunos investigadores para distinguir la señal de composición de las esférulas de las señales de polvo y suelo eran defectuosos y que dichos métodos no podían hacer más que limitar el contenido de óxido de hierro de las esférulas a entre 24 % en peso y 100 % en peso (es decir, casi ninguna restricción).

Resultados posteriores de la composición de arándanos

Un artículo de 2008 publicó el resultado de un ingenioso experimento que mostró que el mini-TES (espectrómetro de emisión térmica) de Opportunity no pudo detectar ningún mineral de silicato en las esférulas. [4] Esta no detección limitó los niveles de silicato en las esférulas a menos del 10 % en peso y probablemente por debajo del 8 % en peso. Este resultado es útil ya que los datos de APXS muestran una fuerte anticorrelación entre los silicatos y el óxido de hierro en las esférulas, por lo que los niveles bajos de silicato indican niveles altos de óxido de hierro.

Un artículo reciente utilizó la no detección de silicatos del mini-TES y algunos métodos mejorados de análisis de datos para encontrar más de 340.000 composiciones químicas de óxido estándar permitidas para las esférulas (permitido = consistente con la no detección de silicato). [11] Los porcentajes de peso más bajos y más altos para el contenido de óxido de hierro en estas composiciones de esférulas permitidas fueron, respectivamente, 79,5 % en peso y 99,8 % en peso. Mientras que, para la gran mayoría de las composiciones permitidas, los contenidos de óxido de hierro en las esférulas estaban entre 85 % en peso y 96 % en peso; Además, el contenido de níquel siempre estuvo cerca del 0,3 % en peso, un grupo de cinco óxidos estándar (MgO, Na2O , P2O5 , SO3 y Cl ) tenían cada uno un contenido por encima del nivel traza con un contenido de grupo combinado de 6,8 +/- 2,4 % en peso, los niveles de SiO2 oscilaron entre 8 % en peso y 0 % en peso, y los otros ocho óxidos estándar APXS tenían un contenido de 0 % en peso o solo un contenido de nivel traza.

Tamaño de los arándanos

El equipo científico de Opportunity publicó tres artículos que estudiaron las variaciones en el tamaño de las esferulas de hematita. [3] [4] [5] Encontraron variaciones en el tamaño de las esferulas según la ubicación y la elevación.

En el primer artículo, un equipo de científicos del rover Opportunity informó sobre los estudios de todos los materiales del suelo encontrados entre el lugar de aterrizaje en el cráter Eagle hasta la ubicación en el sol 552 de la travesía del rover (entre el cráter Endurance y el cráter Victoria ). Descubrieron que en una muestra de 696 arándanos, sin tener en cuenta los arándanos no esféricos de la muestra, el eje mayor promedio de los arándanos era de aproximadamente 2,87 mm (poco más de una décima de pulgada). También descubrieron que los arándanos encontrados dentro de los suelos son típicamente más pequeños que los arándanos encontrados en los afloramientos. Observaron que el tamaño de los arándanos tiende a disminuir con la disminución de la latitud. [3]

El equipo de Opportunity encontró muchos arándanos fragmentados y sugirió que la fractura se produjo después de la formación de las esferulitas. Creen que la fractura se debe a impactos meteóricos o al "mismo proceso" que "fracturó el afloramiento". Sin embargo, el equipo señala que esto no explicaría la presencia de las esferulitas de hematita más pequeñas detectadas. Las más pequeñas son casi perfectamente esféricas y, por lo tanto, no se pueden explicar por fractura o erosión. [3] El equipo de Opportunity también descubrió que los arándanos descubiertos por la herramienta de abrasión de rocas a bordo de Opportunity tenían una longitud de eje mayor de 4,2 +/- 0,9 mm (0,16 pulgadas) en el cráter Eagle y 4,5 +/- 0,6 mm en el cráter Endurance, aproximadamente 2,2 +/- 0,5 mm (0,087 pulgadas) en Vostok y aproximadamente 3,0 +/- 0,2 mm (0,12 pulgadas) en Naturaliste (cráter) . Los encontrados en "las llanuras" al sur del cráter Endurance eran más pequeños (1-2 mm o 0,04-0,08 pulgadas) que los de los cráteres Eagle y Endurance. [3]

El segundo artículo que estudia el tamaño de las esferulitas extendió el área de estudio 2-3 km más al sur en las llanuras hasta el cráter Victoria. [4] Este artículo informó observaciones similares al primero, pero fue más allá y sugirió que la variación de tamaño observada podría deberse al muestreo de diferentes niveles estratigráficos de sedimentos en diferentes ubicaciones. Además, sugirió que las variaciones simples en las condiciones diagenéticas estaban vinculadas a los cambios en el tamaño de las esferulitas.

El tercer artículo realizó mediciones sistemáticas del tamaño de las esferulitas de hematita incrustadas en las paredes de Victoria Carter a diferentes alturas. [5] ( El cráter Victoria es un cráter grande y profundo). Estas mediciones mostraron una clara variación del tamaño de las esferulitas con la elevación dentro de los sedimentos de Meridiani Planum . Las esferulitas más pequeñas estaban más arriba, las más grandes más abajo. Las esferulitas más bajas cerca del fondo del cráter Victoria tenían diámetros similares a las esferulitas en el cráter Eagle , y las elevaciones de estas ubicaciones distantes eran casi iguales. [5]

No se han escrito artículos sobre el tamaño de las esferulas que cubrieran las áreas de la travesía del rover hacia el sur, desde el cráter Victoria hasta el enorme cráter Endeavour . Sin embargo, las búsquedas en el archivo de las imágenes tomadas por el Microscopic Imager del rover muestran que algunos de los arándanos más grandes fotografiados están cerca del borde del cráter Endeavour (ver Figura 11).

  • Figura 9. Esferulitas sueltas de hematita en un afloramiento de sedimentos en el cráter Eagle. En este lugar, la mayoría de los diámetros de las esferulitas eran de 4 a 6 mm;[9] en esta imagen, el rango es de 3 a 6 mm. Imagen tomada el sol 46 (10 de marzo de 2004).
    Figura 9. Esferulitas sueltas de hematita en un afloramiento de sedimentos en el cráter Eagle. En este lugar, la mayoría de los diámetros de las esferulitas eran de 4 a 6 mm; [9] en esta imagen, el rango es de 3 a 6 mm. Imagen tomada el sol 46 (10 de marzo de 2004).
  • Figura 10. Esferulitas de hematita pequeñas y sueltas en suelos a unos 500 m al noroeste del cráter Victoria. En esta imagen, la mayoría de las esferulitas tienen un diámetro de entre 1 y 2 mm. Unas pocas tienen un diámetro inferior a 1 mm y la más grande mide 2,5 mm x 4 mm. Imagen tomada el sol 910 (15 de agosto de 2004).
    Figura 10. Esferulitas de hematita pequeñas y sueltas en suelos a unos 500 m al noroeste del cráter Victoria. En esta imagen, la mayoría de las esferulitas tienen un diámetro de entre 1 y 2 mm. Unas pocas tienen un diámetro inferior a 1 mm y la más grande mide 2,5 mm x 4 mm. Imagen tomada el sol 910 (15 de agosto de 2004).
  • Figura 11. Algunas esferulitas sueltas de hematita en un afloramiento de sedimentos a unos 200 m del cráter Endeavour. La esferulita más grande tiene un diámetro de 8,3 mm; es una de las más grandes fotografiadas por Opportunity. Imagen tomada el sol 2669 (28 de julio de 2011).
    Figura 11. Algunas esferulitas sueltas de hematita en un afloramiento de sedimentos a unos 200 m del cráter Endeavour. La esferulita más grande tiene un diámetro de 8,3 mm; es una de las más grandes fotografiadas por Opportunity. Imagen tomada el sol 2669 (28 de julio de 2011).

Cantidad de arándanos y densidad superficial de las esferulas sueltas

No existen estimaciones publicadas y revisadas por pares sobre la cantidad de esférulas de hematita sueltas en los suelos de Meridiani o de esférulas de hematita incrustadas en los sedimentos de la llanura. Sin embargo, el lector puede percibir cuán asombrosamente grandes son esas cifras con una fotografía de un área de suelo con una densidad superficial típica de esferas de hematita. Se ha publicado una fotografía de ese tipo. [4]

Las figuras 12 y 13 son versiones de la fotografía en color verdadero y falso color. [4] Las esférulas son más fáciles de ver en la versión en falso color publicada (Figura 23). [4] Haga clic en ella para ampliarla. El objetivo de muestreo de las figuras 12 y 13 tenía una cobertura de hematita gruesa del 29%. El rango de cobertura entre objetivos similares fue del 10% al 40%. [4] Estos objetivos fueron muestreados en un área amplia, entre el Sol 70 (2004-04-04) y el Sol 999 (2007-11-15).

  • Figura 12. Esta imagen (aproximadamente en color verdadero) es un objetivo de muestreo de hematita superficial tomado por la Pancam de Opportunity en el sol 532.[4] Se midió que este objetivo tenía una cobertura de hematita gruesa del 29%. Imagen tomada en el sol 532 (2005-07-02).
    Figura 12. Esta imagen (aproximadamente en color verdadero) es un objetivo de muestreo de hematita superficial tomado por la Pancam de Opportunity en el sol 532. [4] Se midió que este objetivo tenía una cobertura de hematita gruesa del 29 %. Imagen tomada en el sol 532 (2005-07-02).
  • Figura 13. Esta es una versión en falso color de la Figura 12. Las esferulitas de hematita son más fáciles de distinguir en falso color. Imagen tomada el sol 532 (2 de julio de 2005).
    Figura 13. Esta es una versión en falso color de la Figura 12. Las esferulitas de hematita son más fáciles de distinguir en falso color. Imagen tomada el sol 532 (2 de julio de 2005).

Las partes de la llanura de Opportunity estudiadas no son especiales: en comparación con el resto de Meridiani Planum, no tienen altos niveles de hematita en la superficie. Para comprobarlo, observe el mapa de hematita de la superficie de la llanura (Figura 1b) y la pequeña línea azul (etiquetada como OT) que indica la ruta de la travesía de Opportunity en la llanura.

La alucinante cantidad de esférulas sueltas de hematita se hace evidente cuando las figuras 12 y 13 se extrapolan a toda la superficie de la llanura (alrededor de 150.000 km2 [ 23] ): 150.000 km2 es cerca de 2/3 del área de la isla principal de Japón ( Honshu ) y también el 72% del área de la isla principal del Reino Unido ( Gran Bretaña ), también es más grande que las áreas terrestres de 30 de los 50 estados de los EE. UU .

El número de esférulas incrustadas (en los sedimentos de la llanura) es probablemente mucho mayor que el número de esférulas sueltas (en los suelos). [45] Dado que (1) las estimaciones de la profundidad de erosión del sedimento original necesaria para producir las esférulas sueltas son inferiores a 1 metro, [37] [1] [27] mientras que (2) las profundidades típicas de los sedimentos de la llanura son de varios cientos de metros. [16]

Arándanos brillantes sin polvo

Figura 14. Esferulitas brillantes en las paredes de una zanja recién excavada. Imagen tomada en febrero de 2004.

La imagen de la derecha (Figura 14) muestra arándanos brillantes de hematita. El brillo y la posición de estos arándanos son inusuales. El rover Opportunity cavó una zanja en los suelos superiores que se encuentran sobre los sedimentos del Meridiani Planum. La Figura 14 muestra una pared de la zanja recién excavada con arándanos incrustados en el suelo (parcialmente descubiertos). Los arándanos incrustados en el suelo son raros. La clasificación por tamaño tiende a colocar los arándanos sueltos sobre o muy cerca de la superficie de las formaciones del lecho de suelo. Casi todos los arándanos fotografiados estuvieron expuestos a la atmósfera y ahora están cubiertos por una capa de polvo de Marte. [10] Las capas de polvo eliminan el brillo de los arándanos. Los arándanos dentro de la zanja están libres de polvo porque los interiores de los lechos de suelo están en gran parte libres de polvo. [44] Sin el polvo, estos arándanos son brillantes.

Arándanos en la Tierra

Análogos de la tierra

Investigadores de la Universidad de Utah han explorado las similitudes entre los arándanos y las concreciones esféricas descubiertas en la " arenisca Navajo Jurásica " en el sur de Utah. Han llegado a la conclusión de que Marte debe haber tenido actividad de agua subterránea previa para formar los arándanos. Sin embargo, señalan que las esférulas son más esféricas en la muestra marciana debido a la falta de "juntas, fracturas, fallas u otros caminos de fluidos preferenciales", a diferencia de la muestra de Utah. [46] Un equipo de investigadores de Japón estudió las esférulas encontradas en Utah, así como las esférulas que se descubrieron más tarde en Mongolia, en el Gobi . Encontraron evidencia de que las concreciones encontradas en estos lugares se forman primero como "concreciones esféricas de calcita" en la arenisca. El agua ácida rica en hierro luego disuelve la calcita dejando atrás la esférula rica en hierro (hematita). Esto lleva a la conclusión de que los arándanos pueden haberse formado temprano en la historia de Marte cuando la atmósfera era más densa por el mismo proceso. [47]

Véase también

Referencias

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