Tharsis ( / ˈθɑːrsɪs / ) 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 se encuentra en el borde occidental de la meseta. El nombre Tharsis es la transliteración grecolatina del bíblico Tarsis , la tierra en el extremo occidental del mundo conocido. [5]
Tharsis puede tener muchos significados dependiendo del 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. [2] Llamada protuberancia de Tharsis o elevación de Tharsis, esta amplia y elevada región domina el hemisferio occidental de Marte y es la característica topográfica más grande del planeta, después de la dicotomía global . [3]
Tharsis no tiene límites definidos formalmente, [6] por lo que es difícil dar dimensiones precisas para la región. En general, el abultamiento tiene unos 5.000 kilómetros (3.100 millas) de ancho [2] y hasta 7 kilómetros (4,3 millas) de altura [3] (excluyendo los volcanes, que tienen elevaciones mucho mayores). Se extiende aproximadamente desde Amazonis Planitia (215° E) en el oeste hasta Chryse Planitia (300° E) en el este. El abultamiento es ligeramente alargado en la 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 y 10 millones de millas cuadradas), o hasta el 25% de la superficie de Marte. [7] [8] [9]
La región de Tharsis está formada por varias subprovincias geológicamente distintas con distintas edades e historias volcanotectónicas. Las subdivisiones que se dan aquí son informales y pueden surgir de la totalidad o de partes de otras características y regiones fisiográficas nombradas formalmente .
Tharsis se divide en dos grandes elevaciones: una al norte y otra más grande al sur. [10] [11] La elevación al norte se encuentra parcialmente sobre llanuras bajas escasamente craterizadas al norte del límite dicotómico . Esta región está dominada por Alba Mons y sus extensos flujos volcánicos. Alba Mons es una vasta construcción volcánica de baja altitud que es única en Marte. Alba Mons es tan grande y topográficamente distinto que casi puede ser tratado como una provincia volcánica entera en sí misma. [12] [13] La parte más antigua de la elevación al 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 era Noéica sobre el que se asienta Alba Mons. También se encuentran en la elevación al norte flujos de lava de la Formación Ceraunius Fossae, que son algo más antiguos que los flujos de la era amazónica que conforman gran parte de la región central de Tharsis al 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 abultamiento sur de Tharsis consiste en la meseta de Thaumasia , una extensa extensión de llanuras volcánicas de unos 3000 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 al sur y luego al este hasta el 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 está limitada al norte por Noctis Labyrinthus y las tres cuartas partes occidentales de Valles Marineris . Está limitada al este por una cresta orientada de norte a sur llamada elevación de Coprates. [19] Estos límites encierran una amplia meseta alta y una cuenca interior poco profunda que incluye Siria , Sinaí y Solis Plana (véase la lista de llanuras de Marte ). Las elevaciones más altas de la meseta en el abultamiento de Tharsis se encuentran en el norte de Syria Planum , el oeste de Noctis Labyrinthus y las llanuras al este de Arsia Mons .
Entre las partes norte y sur del abultamiento de Tharsis se encuentra una región relativamente estrecha, con tendencia al noreste, que puede considerarse [¿ por quién? ] Tharsis propiamente dicha o Tharsis central. Está definida por los tres volcanes masivos 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 de la Amazonia). [15] Las llanuras de lava se inclinan suavemente hacia el este, donde se superponen y encierran el terreno más antiguo (de la edad hespérica) 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 ladera noroeste (NSV), que desembocan en Amazonis Planitia , están separados por un conjunto paralelo de promontorios gigantescos "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] El centro de Tharsis tiene aproximadamente 3.500 kilómetros (2.200 millas) de largo e incluye la mayor parte de la región cubierta por el cuadrángulo de Tharsis y la parte noroeste del cuadrángulo adyacente de Phoenicis Lacus al sur.
El monte Olimpo y sus flujos de lava y depósitos de aureolas asociados forman otra subprovincia distinta de la región de Tharsis. Esta subregión tiene unos 1.600 kilómetros (990 millas) de ancho. Se encuentra alejada del abultamiento topográfico principal, pero está relacionada con los procesos volcánicos que formaron Tharsis. [10] El monte Olimpo es el más joven de los grandes volcanes de Tharsis.
Tharsis se denomina comúnmente provincia volcano-tectónica, lo que significa que es el producto del vulcanismo y los procesos tectónicos asociados que han causado una extensa deformación de la corteza. Según la visión estándar, Tharsis se superpone a un punto caliente , similar al que se cree que se encuentra debajo de la isla de Hawái . El punto caliente es causado por una o más columnas masivas de material caliente de baja densidad (una superpluma [21] ) que se elevan a través del manto. El punto caliente produce voluminosas cantidades de magma en la corteza inferior que se libera a la superficie como lava basáltica altamente fluida . Debido a que Marte carece de tectónica de placas , 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 como lava. Gran parte se estanca en la corteza, donde se enfría lentamente y se 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 intruirse en la corteza horizontalmente como grandes cuerpos tabulares, como umbrales y lacolitos , que pueden causar una formación de cúpulas y fracturas generales de la corteza suprayacente. Por lo tanto, la mayor parte de Tharsis probablemente esté formada por estos complejos intrusivos además de flujos de lava en la superficie. [22]
Una pregunta clave sobre la naturaleza de Tharsis ha sido si el abultamiento es principalmente el producto de la elevación activa de la corteza a partir de la flotabilidad proporcionada por la pluma del manto subyacente o si es simplemente una gran masa estática de material ígneo sostenida 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 combado 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 abultamiento que se extiende hasta la mitad del planeta. [26]
La evidencia geológica, como la dirección del flujo de las antiguas redes de valles alrededor de Tharsis, indica que el abultamiento estaba en gran parte en su lugar al final del Período Noéico, [25] hace unos 3.700 millones de años. [27] Aunque el abultamiento 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 km3 de material ígneo. Suponiendo que el magma que formó Tharsis contenía dióxido de carbono (CO2 ) y vapor de agua en porcentajes comparables a los observados en la lava basáltica hawaiana, entonces la cantidad total de gases liberados de los magmas de Tharsis podría haber producido una atmósfera de CO2 de 1,5 bares y una capa global de agua de 120 m de espesor. [25] Los magmas marcianos también probablemente contienen 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 probablemente sean responsables de un período temprano del tiempo marciano (el Theiikian [29] ) cuando la meteorización del ácido sulfúrico produjo abundantes minerales de sulfato hidratado como kieserita y yeso .
Dos sondas de la Agencia Espacial Europea han descubierto agua helada en Tharsis. Hasta ahora se creía que era imposible que hubiera agua helada en Marte. [30]
La masa total del bulbo de Tharsis es de aproximadamente 10 21 kg, [31] aproximadamente la misma que la del planeta enano Ceres . Tharsis es tan grande y masivo que probablemente haya afectado al momento de inercia del planeta , posiblemente causando un cambio en la orientación de la corteza del planeta con respecto a su eje de rotación a lo largo del tiempo. [32] Según un estudio reciente, [33] Tharsis se formó originalmente a unos 50° de latitud norte y migró hacia el ecuador hace entre 4.2 y 3.9 mil millones de años. Tales cambios, conocidos como verdadero desplazamiento polar , habrían causado cambios climáticos dramáticos en vastas áreas del planeta. Un estudio más reciente publicado en Nature estuvo de acuerdo con el desplazamiento polar, pero los autores pensaron que las erupciones en Tharsis ocurrieron en un momento ligeramente diferente. [34]
Las exploraciones espaciales realizadas durante las dos últimas décadas han demostrado que los volcanes de otros planetas pueden adoptar muchas formas inesperadas. [35] Durante el mismo período de tiempo, los geólogos descubrieron que los volcanes de la Tierra son estructuralmente más complejos y dinámicos de lo que se creía anteriormente. [36] Un trabajo reciente ha intentado refinar la definición de volcán para incorporar características geológicas de formas, tamaños y composiciones muy diferentes en todo el Sistema Solar. [37] Una conclusión sorprendente y controvertida de esta síntesis de ideas es que la región de Tharsis puede ser un único volcán gigante. [38] 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. [39]
La clave para entender cómo una vasta provincia ígnea como Tharsis puede ser en sí misma un volcán es repensar la noción de volcán desde una simple estructura cónica 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 brotan sobre fisuras o grietas en la corteza. Las grietas se producen a través de fuerzas tectónicas regionales que operan en la corteza y el manto subyacente. Tradicionalmente, el volcán y su plomería magmática han sido estudiados por vulcanólogos y petrólogos ígneos , mientras que las características tectónicas son el tema de los geólogos estructurales y geofísicos . 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 deformacionales a medida que crecen. Los flancos de los volcanes comúnmente exhiben derrumbes gravitacionales poco profundos, fallas y pliegues asociados . Los grandes volcanes crecen no solo agregando material erupcionado 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. Una grieta subterránea puede desarrollarse en la base del volcán donde la corteza se separa. [40] Esta propagación volcánica puede iniciar una mayor deformación estructural en forma de fallas de empuje a lo largo de los flancos distales del volcán , fosas tectónicas generalizadas y fallas normales a lo largo del edificio, y falla catastrófica del flanco (colapso del sector). El análisis matemático muestra que la propagación volcánica opera en volcanes en un amplio rango de escalas y es teóricamente similar al rifting de mayor escala que ocurre en las dorsales oceánicas ( límites de placas divergentes ). Así pues, desde este punto de vista, la distinción entre placa tectónica , volcán en expansión y rift es nebulosa, ya que todos forman parte del mismo sistema geodinámico.
Según Borgia y Murray, el Etna, en Sicilia, es un buen análogo terrestre del abultamiento de Tharsis, mucho más grande, que para ellos es un inmenso volcán al que llaman Elevación de Tharsis. El Etna es un complejo volcán en expansión que se caracteriza por tres características estructurales principales: un sistema de rift volcánico 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 orientación este-noreste que conectan el rift de la cumbre con el frente de empuje periférico. [41] El pico del volcán contiene una serie de conos de cumbre empinados, que frecuentemente están activos. Todo el edificio también está salpicado de una gran cantidad de pequeños conos parásitos. [42]
Las similitudes estructurales entre el Etna y la Elevación de Tharsis son sorprendentes, a pesar de que esta última es unas 200 veces más grande. En opinión de Borgia y Murray, Tharsis se parece a un gran volcán en expansión. Al igual que en el caso del 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 radiales de Tharsis está representado por las fosas radiales , de las que Valles Marineris es el mayor ejemplo. El frente de empuje es visible como las Tierras Altas de Thaumasia. A diferencia de lo que ocurre en la Tierra, donde la ruptura de las placas produce una zona de subducción correspondiente , la litosfera gruesa 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, el enorme Monte Olimpo y los Montes de Tharsis son simplemente conos de cumbre o conos parásitos en un edificio volcánico mucho más grande.
Mapa 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 acceder a ellas. Los colores del mapa base indican elevaciones relativas , según los datos del altímetro láser Mars Orbiter en el Mars Global Surveyor de la NASA . Los blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 km ); seguido de rosas y rojas (+8 a +3 km ); el amarillo es0 km ; los verdes y azules son elevaciones más bajas (hasta−8 km ). Los ejes son latitud y longitud ; se indican las regiones polares .{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
