0°N 260°E / 0°N 260°E / 0; 260[1]
Tharsis ( / ˈ θ ɑːr s ɪ s / ) es una vasta meseta volcánica centrada cerca del ecuador en el hemisferio occidental de Marte . [nota 1] La región alberga los volcanes más grandes del Sistema Solar , incluidos los tres enormes volcanes en escudo Arsia Mons , Pavonis Mons y Ascraeus Mons , que se conocen colectivamente como Tharsis Montes . El volcán más alto del planeta, Olympus Mons , a menudo se asocia con la región de Tharsis, pero en realidad está ubicado en el borde occidental de la meseta. El nombre Tharsis es la transliteración grecolatina de la bíblica Tarsis , la tierra en el extremo occidental del mundo conocido. [3]
Tharsis puede tener muchos significados según el contexto histórico y científico. El nombre se usa comúnmente en un sentido amplio para representar una región del tamaño de un continente de terreno anormalmente elevado centrado justo al sur del ecuador alrededor de la longitud 265°E. [4] Llamada protuberancia de Tharsis o elevación de Tharsis, esta región amplia y elevada domina el hemisferio occidental de Marte y es la característica topográfica más grande del planeta, después de la dicotomía global . [5]
Tharsis no tiene límites formalmente definidos, [6] por lo que es difícil dar dimensiones precisas para la región. En general, el bulto tiene unos 5.000 kilómetros (3.100 millas) de ancho [4] y hasta 7 kilómetros (4,3 millas) de altura [5] (excluyendo los volcanes, que tienen elevaciones mucho más altas). Se extiende aproximadamente desde Amazonis Planitia (215°E) en el oeste hasta Chryse Planitia (300°E) en el este. El bulto está ligeramente alargado en dirección norte-sur y se extiende desde los flancos norte de Alba Mons (aproximadamente 55°N) hasta la base sur de las tierras altas de Thaumasia (aproximadamente 43°S). Dependiendo de cómo se defina la región, Tharsis cubre entre 10 y 30 millones de kilómetros cuadrados (4 a 10 millones de millas cuadradas), o hasta el 25% de la superficie de Marte. [7] [8] [9]
La gran región de Tharsis consta de varias subprovincias geológicamente distintas con diferentes edades e historias vulcan-tectónicas. Las subdivisiones que se dan aquí son informales y pueden incluir la totalidad o parte de otras características y regiones fisiográficas denominadas formalmente .
Tharsis se divide en dos amplias elevaciones: una al norte y otra más grande al sur. [10] [11] La elevación norte se superpone parcialmente a llanuras de tierras bajas con escasos cráteres al norte del límite de dicotomía . Esta región está dominada por Alba Mons y sus extensos flujos volcánicos. Alba Mons es una enorme construcción volcánica baja que es exclusiva de Marte. Alba Mons es tan grande y topográficamente distinta que casi puede tratarse como una provincia volcánica en sí misma. [12] [13] La parte más antigua de la elevación norte consiste en una amplia cresta topográfica que corresponde al terreno altamente fracturado de Ceraunius Fossae . [14] La cresta está orientada de norte a sur y forma parte del basamento de la época de Noé sobre el que se asienta Alba Mons. También se encuentran en la elevación norte los flujos de lava de la Formación Ceraunius Fossae, que son algo más antiguos que los flujos de edad amazónica que constituyen gran parte de la región central de Tharsis hacia el sur. [15]
La porción sur más grande de Tharsis (en la foto de la derecha) se encuentra en un antiguo terreno montañoso lleno de cráteres. Su límite occidental está definido aproximadamente por las altas llanuras de lava de Daedalia Planum , que descienden suavemente hacia el suroeste hacia las regiones de Memnonia y Terra Sirenum . Al este, el saliente meridional de Tharsis está formado por la meseta de Thaumasia , una extensa extensión de llanuras volcánicas de unos 3.000 km de ancho. [16] La meseta de Thaumasia está limitada al oeste por una zona muy elevada de fracturas ( Claritas Fossae ) y montañas (las Tierras Altas de Thaumasia [17] ) que se curva de sur a luego de este a noreste en un amplio arco que se ha comparado con la forma de la cola de un escorpión. [10] [18] La provincia de la meseta limita al norte con Noctis Labyrinthus y las tres cuartas partes occidentales de Valles Marineris . Limita al este con una cresta orientada de norte a sur llamada elevación de Coprates. [19] Estos límites encierran una amplia altiplanicie y una cuenca interior poco profunda que incluye Siria , el Sinaí y Solís Plana (ver lista de llanuras en Marte ). Las elevaciones más altas de la meseta en el bulbo de Tharsis se producen en el norte de Siria Planum , el oeste de Noctis Labyrinthus y las llanuras al este de Arsia Mons .
Entre las porciones norte y sur del bulbo de Tharsis se encuentra una región relativamente estrecha con tendencia noreste que puede ser considerada [ ¿ por quién? ] Tharsis propiamente dicha o Tharsis central. Está definido por los tres enormes volcanes Tharsis Montes ( Arsia Mons , Pavonis Mons y Ascraeus Mons ), una serie de edificios volcánicos más pequeños y llanuras adyacentes que consisten en flujos de lava jóvenes (de mediados a finales del Amazonas). [15] Las llanuras de lava se inclinan suavemente hacia el este, donde se superponen y abarcan el terreno más antiguo (de edad hesperiana) de Echus Chasma y el oeste de Tempe Terra . Al oeste, las llanuras de lava se inclinan hacia un sistema de inmensos valles orientados al noroeste de hasta 200 kilómetros (120 millas) de ancho. Estos valles de la vertiente noroeste (NSV), que desembocan en Amazonis Planitia , están separados por un conjunto paralelo de gigantescos promontorios en forma de quilla. Los NSV pueden ser reliquias de inundaciones catastróficas de agua, similares a los enormes canales de salida que desembocan en Chryse Planitia, al este de Tharsis. [20] Tharsis central tiene aproximadamente 3.500 kilómetros (2.200 millas) de largo e incluye la mayor parte de la región cubierta por el cuadrilátero de Tharsis y la parte noroeste del cuadrilátero contiguo de Phoenicis Lacus hacia el sur.
Olympus Mons y sus flujos de lava y depósitos de aureola asociados forman otra subprovincia distinta de la región de Tharsis. Esta subregión tiene aproximadamente 1.600 kilómetros (990 millas) de ancho. Se encuentra fuera del principal abultamiento topográfico, pero está relacionado con los procesos volcánicos que formaron Tharsis. [10] Olympus Mons es el más joven de los grandes volcanes Tharsis.
Tharsis se denomina comúnmente provincia vulcan-tectónica, lo que significa que es producto del vulcanismo y procesos tectónicos asociados que han causado una extensa deformación de la corteza terrestre. Según la visión estándar, Tharsis se encuentra encima de un punto caliente , similar al que se cree que se encuentra debajo de la isla de Hawaii . El punto caliente es causado por una o más columnas masivas de material caliente de baja densidad (un superpluma [21] ) que se eleva a través del manto. El punto caliente produce cantidades voluminosas de magma en la corteza inferior que se libera a la superficie en forma de lava basáltica altamente fluida . Debido a que Marte carece de placas tectónicas , la lava puede acumularse en una región durante miles de millones de años para producir enormes construcciones volcánicas.
En la Tierra (y presumiblemente también en Marte), no todo el magma producido en una gran provincia ígnea entra en erupción en la superficie en forma de lava. Gran parte se estanca en la corteza, donde lentamente se enfría y solidifica para producir grandes complejos intrusivos ( plutones ). Si el magma migra a través de fracturas verticales produce enjambres de diques que pueden expresarse en la superficie como grietas lineales largas ( fosas ) y cadenas de cráteres (catenas). El magma también puede invadir la corteza horizontalmente en forma de grandes cuerpos tabulares, como alféizares y lacolitos , que pueden provocar un abombamiento general y la fractura de la corteza suprayacente. Por lo tanto, la mayor parte de Tharsis probablemente esté formada por estos complejos intrusivos, además de los flujos de lava en la superficie. [22]
Una pregunta clave sobre la naturaleza de Tharsis ha sido si el abultamiento es principalmente producto del levantamiento activo de la corteza debido a la flotabilidad proporcionada por la pluma del manto subyacente o si es simplemente una gran masa estática de material ígneo sustentada por la litosfera subyacente . El análisis teórico de los datos de gravedad y el patrón de fallas que rodean a Tharsis sugieren que esto último es más probable. [23] [24] El enorme peso hundido de Tharsis ha generado tremendas tensiones en la corteza, produciendo una amplia depresión alrededor de la región [25] y una serie de fracturas radiales que emanan del centro del bulto que se extiende a mitad de camino del planeta. [26]
La evidencia geológica, como la dirección del flujo de las antiguas redes de valles alrededor de Tharsis, indica que el abultamiento ya estaba en su lugar en gran medida al final del Período de Noé, [25] hace unos 3.700 millones de años. [27] Aunque el bulto en sí es antiguo, las erupciones volcánicas en la región continuaron a lo largo de la historia marciana y probablemente desempeñaron un papel importante en la producción de la atmósfera del planeta y la erosión de las rocas en la superficie del planeta. [28]
Según una estimación, el bulbo de Tharsis contiene alrededor de 300 millones de km 3 de material ígneo. Suponiendo que el magma que formó Tharsis contenía dióxido de carbono (CO 2 ) y vapor de agua en porcentajes comparables a los observados en la lava basáltica hawaiana, entonces la cantidad total de gases liberados por los magmas de Tharsis podría haber producido una atmósfera de 1,5 bares de CO 2 y una atmósfera global. capa de agua de 120 m de espesor. [25] Es probable que los magmas marcianos también contengan cantidades significativas de azufre y cloro . Estos elementos se combinan con el agua para producir ácidos que pueden descomponer rocas y minerales primarios. Las exhalaciones de Tharsis y otros centros volcánicos del planeta son probablemente responsables de un período temprano de la época marciana (el Theiikian [29] ) cuando la erosión por ácido sulfúrico produjo abundantes minerales de sulfato hidratados como kieserita y yeso .
La masa total del bulbo de Tharsis es de aproximadamente 10 21 kg, [30] aproximadamente la misma que la del planeta enano Ceres . Tharsis es tan grande y masivo que probablemente haya afectado el momento de inercia del planeta , provocando posiblemente un cambio en la orientación de la corteza del planeta con respecto a su eje de rotación a lo largo del tiempo. [31] Según un estudio reciente, [32] Tharsis se formó originalmente a unos 50°N de latitud y migró hacia el ecuador hace entre 4,2 y 3,9 mil millones de años. Estos cambios, conocidos como verdadero desplazamiento polar , habrían provocado cambios climáticos dramáticos en vastas áreas del planeta. Un estudio más reciente publicado en Nature coincidió con el desplazamiento polar, pero los autores pensaron que las erupciones en Tharsis ocurrieron en un momento ligeramente diferente. [33]
La exploración de naves espaciales durante las últimas dos décadas ha demostrado que los volcanes en otros planetas pueden adoptar muchas formas inesperadas. [34] Durante el mismo período de tiempo, los geólogos estaban descubriendo que los volcanes en la Tierra son estructuralmente más complejos y dinámicos de lo que se pensaba anteriormente. [35] Trabajos recientes han intentado refinar la definición de volcán para incorporar características geológicas de formas, tamaños y composiciones muy diferentes en todo el Sistema Solar. [36] Una conclusión sorprendente y controvertida de esta síntesis de ideas es que la región de Tharsis puede ser un único volcán gigante. [37] Esta es la tesis de los geólogos Andrea Borgia y John Murray en un artículo especial de la Sociedad Geológica de América publicado en 2010. [38]
La clave para comprender cómo una vasta provincia ígnea como Tharsis puede ser en sí misma un volcán es repensar la noción de volcán desde la de un simple edificio cónico a la de un entorno o sistema " holístico ". Según la visión convencional en geología, los volcanes se forman pasivamente a partir de lava y cenizas que hacen erupción sobre fisuras o grietas en la corteza. Las fisuras se producen a través de fuerzas tectónicas regionales que operan en la corteza y el manto subyacente. Tradicionalmente, el volcán y sus tuberías magmáticas han sido estudiados por vulcanólogos y petrólogos ígneos , mientras que las características tectónicas son tema de geólogos y geofísicos estructurales . Sin embargo, trabajos recientes sobre grandes volcanes terrestres indican que la distinción entre procesos volcánicos y tectónicos es bastante borrosa, con una interacción significativa entre los dos.
Muchos volcanes producen estructuras deformaciones a medida que crecen. Los flancos de los volcanes comúnmente exhiben depresiones gravitacionales poco profundas, fallas y pliegues asociados . Los grandes volcanes crecen no sólo añadiendo material en erupción a sus flancos, sino también extendiéndose lateralmente en sus bases, particularmente si descansan sobre materiales débiles o dúctiles . A medida que un volcán crece en tamaño y peso, el campo de tensión debajo del volcán cambia de compresivo a extensional. Puede desarrollarse una grieta subterránea en la base del volcán donde se desgarra la corteza. [39] Esta expansión volcánica puede iniciar una mayor deformación estructural en forma de fallas de empuje a lo largo de los flancos distales del volcán , grabens generalizados y fallas normales en todo el edificio, y fallas catastróficas en los flancos (colapso del sector). El análisis matemático muestra que la expansión volcánica opera en volcanes en una amplia gama de escalas y es teóricamente similar al rifting a mayor escala que ocurre en las dorsales oceánicas ( límites de placas divergentes ). Por tanto, desde este punto de vista, la distinción entre placa tectónica , volcán en expansión y rift es nebulosa y todos forman parte del mismo sistema geodinámico.
Según Borgia y Murray, el Monte Etna en Sicilia es un buen análogo terrestre del mucho más grande bulto de Tharsis, que para ellos es un inmenso volcán al que llaman Tharsis Rise. El Monte Etna es un volcán complejo en expansión que se caracteriza por tres características estructurales principales: un sistema de ruptura volcánica que cruza la cumbre en dirección norte-noreste; un cinturón de compresión periférico (frente de empuje) que rodea la base del volcán; y un sistema de fallas transtensionales (normales oblicuas) con tendencia este-noreste que conectan la grieta de la cumbre con el frente de empuje periférico. [40] El pico del volcán contiene una serie de conos de cumbre empinados, que con frecuencia están activos. Todo el edificio también está salpicado de una gran cantidad de pequeños conos parásitos. [41]
Las similitudes estructurales del Monte Etna con la subida de Tharsis son sorprendentes, aunque esta última es unas 200 veces más grande. En opinión de Borgia y Murray, Tharsis se parece a un volcán muy grande en expansión. Al igual que con el Etna, la expansión ha producido una grieta en la cima de la elevación y un sistema de fallas radiales que conectan la grieta con un cinturón de compresión basal. El sistema de fallas lagrimales en Tharsis está representado por las fosas radiales , de las cuales Valles Marineris es el ejemplo más grande. El frente de empuje es visible como las Tierras Altas de Thaumasia. A diferencia de la Tierra, donde la ruptura de las placas produce la correspondiente zona de subducción , la espesa litosfera de Marte no puede descender al manto. En cambio, la zona comprimida se arruga y se corta lateralmente en cadenas montañosas, en un proceso llamado obducción . Para completar la analogía, los enormes Montes Olimpo y Montes Tharsis no son más que conos cumbres o conos parásitos de un edificio volcánico mucho más grande.
Mapa de imágenes interactivo de la topografía global de Marte . Pase el cursor your mousesobre 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 .{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
