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Cuadrángulo de Arabia

Imagen del Cuadrángulo Arabia (MC-12). La región está dominada por tierras altas con muchos cráteres; la parte noreste contiene el cráter Cassini .

El cuadrángulo de Arabia es uno de una serie de 30 mapas cuadrangulares de Marte utilizados por el Programa de Investigación Astrogeológica del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) . El cuadrángulo de Arabia también se conoce como MC-12 (Marte Chart-12). [1]

El cuadrángulo contiene parte de la zona clásica de Marte conocida como Arabia . También contiene una parte de Terra Sabaea y una pequeña parte de Meridiani Planum . Se encuentra en el límite entre las jóvenes llanuras del norte y las antiguas tierras altas del sur. El cuadrángulo cubre el área desde 315° a 360° de longitud oeste y de 0° a 30° de latitud norte.

Descripción

La superficie del cuadrángulo de Arabia parece ser muy antigua porque tiene una alta densidad de cráteres, pero no es tan alta como las superficies antiguas típicas. En Marte, las áreas más antiguas contienen la mayor cantidad de cráteres; el período más antiguo se llama Noéico por el cuadrángulo Noé. [2] El área de Arabia contiene muchos montículos y crestas. Algunos creen que durante ciertos cambios climáticos se depositó una capa de polvo de hielo; más tarde, algunas partes se erosionaron para formar montículos. [3] Algunos canales de salida se encuentran en Arabia, a saber, Naktong Vallis, Locras Valles, Indus Vallis, Scamander Vallis y Cusus Valles. [ 4]

Esta zona es una de las más polvorientas del planeta. El polvo suele alcanzar una profundidad de 20 metros y en algunos lugares alcanza los 250 metros. [5]

Capas

Muchos lugares de Arabia tienen forma de capas. [6] Las capas pueden tener unos pocos metros de espesor o decenas de metros de espesor. Investigaciones recientes sobre estas capas realizadas por científicos del Instituto Tecnológico de California (Caltech) sugieren que el cambio climático antiguo en Marte causado por la variación regular en la inclinación u oblicuidad del planeta puede haber causado los patrones en las capas. En la Tierra, cambios similares (forzamiento astronómico) del clima dan lugar a ciclos de eras de hielo.

Un estudio reciente de las capas de los cráteres del oeste de Arabia reveló mucho sobre la historia de las capas. Aunque los cráteres de este estudio están justo fuera del límite del cuadrángulo de Arabia, los hallazgos probablemente también se aplicarían a este cuadrángulo. El espesor de cada capa puede ser, en promedio, inferior a 4 metros en un cráter, pero de 20 metros en otro. El patrón de capas medido en el cráter Becquerel sugiere que cada capa se formó durante un período de unos 100.000 años. Además, cada 10 capas se agrupaban en unidades más grandes. El patrón de 10 capas se repite al menos 10 veces. Por lo tanto, cada patrón de 10 capas tardó un millón de años en formarse.

La inclinación del eje de la Tierra varía sólo un poco más de 2 grados; se estabiliza por la masa relativamente grande de la Luna. En contraste, la inclinación de Marte varía en decenas de grados. Cuando la inclinación (u oblicuidad) es baja, los polos son los lugares más fríos del planeta, mientras que el ecuador es el más cálido, como en la Tierra. Esto hace que los gases de la atmósfera, como el agua y el dióxido de carbono, migren hacia los polos, donde se congelan. Cuando la oblicuidad es mayor, los polos reciben más luz solar, lo que hace que esos materiales migren hacia afuera. Cuando el dióxido de carbono se mueve desde los polos, la presión atmosférica aumenta, lo que puede causar una diferencia en la capacidad de los vientos para transportar y depositar arena. Además, con más agua en la atmósfera, los granos de arena pueden pegarse y cementarse para formar capas. Este estudio del espesor de las capas se realizó utilizando mapas topográficos estereoscópicos obtenidos mediante el procesamiento de datos de la cámara de alta resolución a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA . [7]

Investigaciones recientes llevan a los científicos a creer que algunos de los cráteres de Arabia podrían haber albergado lagos enormes. El cráter Cassini y el cráter Tikonravov probablemente estuvieron llenos de agua, ya que sus bordes parecen haber sido perforados por el agua. Se han observado canales de entrada y salida en sus bordes. Cada uno de estos lagos habría contenido más agua que el lago Baikal de la Tierra, nuestro lago de agua dulce más grande por volumen. Las cuencas hidrográficas de los lagos de Arabia parecen ser demasiado pequeñas para recolectar suficiente agua solo por precipitación; por lo tanto, se cree que gran parte de su agua provenía de aguas subterráneas. [8]

Otro grupo de investigadores propuso que el agua subterránea con minerales disueltos llegó a la superficie, dentro y después alrededor de los cráteres, y ayudó a formar capas al agregar minerales (especialmente sulfato) y cementar sedimentos. Al examinarlas de cerca, las capas de Arabia parecen tener una ligera inclinación. Esta inclinación favorece la formación con la acción de un nivel freático en ascenso. Un nivel freático generalmente sigue la topografía. Dado que las capas se inclinan ligeramente hacia el noroeste, es posible que las capas hayan sido creadas por agua subterránea, en lugar de un único gran mar como se ha sugerido.

Esta hipótesis está respaldada por un modelo de agua subterránea y por sulfatos descubiertos en un área amplia. [9] [10] Al principio, al examinar los materiales de la superficie con el rover Opportunity , los científicos descubrieron que el agua subterránea había subido repetidamente y depositado sulfatos. [11] [12] [13] [14] [15] Estudios posteriores con instrumentos a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter mostraron que los mismos tipos de materiales existen en un área grande que incluía Arabia. [16]

Capas y fallas en el cuadrángulo de Arabia

 Capas y fallas en el cuadrángulo de Arabia: imagen del día de HiRISE (25 de septiembre de 2021)


Materiales de tonos claros

En algunas zonas de Marte el terreno presenta un tono mucho más claro que en la mayoría de las demás zonas. Gran parte de la superficie de Marte es oscura debido a los extensos flujos de basalto, una roca de lava oscura. Los estudios realizados con espectroscopios desde la órbita han demostrado que muchas zonas de tonos claros contienen minerales hidratados y/o minerales arcillosos. [17] [18] [19] [20] Eso significa que alguna vez hubo agua allí para producir estas sustancias. En resumen, los materiales de tonos claros son marcadores de la presencia pasada de agua.

Cráteres

Los cráteres de impacto suelen tener un borde con material eyectado a su alrededor, mientras que los cráteres volcánicos no suelen tener un borde ni depósitos de material eyectado. A medida que los cráteres se hacen más grandes (superiores a 10 km de diámetro), suelen tener un pico central. [21] El pico se debe a un rebote del suelo del cráter tras el impacto. [22] A veces, los cráteres muestran capas. Dado que la colisión que produce un cráter es como una potente explosión, las rocas de las profundidades subterráneas son arrojadas a la superficie. Por lo tanto, los cráteres pueden mostrarnos lo que se encuentra en las profundidades de la superficie.

Algunos cráteres de Arabia se clasifican como cráteres de pedestal . Un cráter de pedestal es un cráter con su material eyectado sobre el terreno circundante y, por lo tanto, forma una plataforma elevada. Se forman cuando un cráter de impacto eyecta material que forma una capa resistente a la erosión, protegiendo así el área inmediata de la erosión. Como resultado de esta cubierta dura, el cráter y su material eyectado se elevan, ya que la erosión elimina el material más blando más allá del material eyectado. [23] Se ha medido con precisión que algunos pedestales están a cientos de metros por encima del área circundante. Esto significa que se erosionaron cientos de metros de material. Los cráteres de pedestal se observaron por primera vez durante las misiones Mariner . [23] [24] [25]

Los investigadores creen que cada año se forman más de 200 cráteres nuevos en Marte, basándose en el estudio de años de imágenes de HiRISE. [26] [27]

Posible metano

Un estudio realizado con el Espectrómetro Planetario Fourier de la sonda espacial Mars Express encontró metano en tres zonas de Marte, una de las cuales se encontraba en Arabia. Una posible fuente de metano es el metabolismo de las bacterias vivas. [29] Sin embargo, un estudio reciente indica que para que coincida con las observaciones de metano, debe haber algo que destruya rápidamente el gas, de lo contrario se extendería por toda la atmósfera en lugar de concentrarse en unos pocos lugares. Puede haber algo en el suelo que oxide el gas antes de que tenga la oportunidad de extenderse. Si esto es así, ese mismo químico destruiría los compuestos orgánicos, por lo que la vida sería muy difícil en Marte. [30] [31]

Bandas de deformación

El Mars Reconnaissance Orbiter mostró bandas de deformación en el cráter Capen, ubicado en el cuadrángulo Arabia. Las bandas de deformación son fallas pequeñas con desplazamientos muy pequeños. [32] A menudo preceden a fallas grandes. Se desarrollan en rocas porosas, como la arenisca. Pueden restringir y/o cambiar el flujo de fluidos como el agua y el petróleo. Son comunes en la meseta de Colorado . [33] Buenos ejemplos se forman en la arenisca de Entrada en el oleaje de San Rafael en Utah . [34] Las bandas representan fallas por deslizamiento por fricción localizado. [35] [36] Las bandas en Marte tienen unos pocos metros de ancho y hasta unos pocos kilómetros de largo. Son causadas por la compresión o estiramiento de capas subterráneas. La erosión de las capas superpuestas las hace visibles en la superficie. El cráter Capen no tenía nombre antes del descubrimiento de las bandas de deformación. Recibió su nombre en honor a Charles Capen, quien estudió Marte en el Observatorio Table Mountain del JPL en California y en el Observatorio Lowell en Arizona . [37]

Historia geológica

Estudios recientes, publicados en la revista Icarus, han sugerido que el área pasó por varias fases en su formación:

Vetas oscuras en la pendiente

Las rayas son comunes en Marte. Se producen en pendientes pronunciadas de cráteres, depresiones y valles. Las rayas son oscuras al principio. Se vuelven más claras con la edad. [41] A veces comienzan en un punto diminuto, luego se extienden y se extienden por cientos de metros. Se las ha visto viajar alrededor de obstáculos, como rocas. [42] Se cree que son avalanchas de polvo brillante que exponen una capa subyacente más oscura. Sin embargo, se han propuesto varias ideas para explicarlas. Algunas involucran agua o incluso el crecimiento de organismos. [43] [44] [45] Las rayas aparecen en áreas cubiertas de polvo. Gran parte de la superficie marciana está cubierta de polvo. El polvo fino se deposita fuera de la atmósfera cubriéndolo todo. Sabemos mucho sobre este polvo porque los paneles solares de los Mars Rovers se cubren de polvo, lo que reduce la energía eléctrica. La energía de los Rovers ha sido restaurada muchas veces por el viento, en forma de remolinos de polvo , limpiando los paneles y aumentando la energía. Sabemos que el polvo se deposita en la atmósfera y luego regresa una y otra vez. [46] Las tormentas de polvo son frecuentes, especialmente cuando comienza la temporada de primavera en el hemisferio sur. En ese momento, Marte está un 40% más cerca del Sol. La órbita de Marte es mucho más elíptica que la de la Tierra. Esa es la diferencia entre el punto más alejado del Sol y el punto más cercano al Sol que es muy grande para Marte, pero solo una pequeña cantidad para la Tierra. Además, cada pocos años, todo el planeta se ve envuelto en tormentas de polvo globales. Cuando la nave Mariner 9 de la NASA llegó allí, no se podía ver nada a través de la tormenta de polvo. [22] [47] También se han observado otras tormentas de polvo globales, desde entonces.

Una investigación publicada en enero de 2012 en Icarus descubrió que las rayas oscuras se originaron por ráfagas de aire de meteoritos que viajaban a velocidades supersónicas. El equipo de científicos estaba dirigido por Kaylan Burleigh, estudiante de la Universidad de Arizona. Después de contar unas 65.000 rayas oscuras alrededor del lugar de impacto de un grupo de cinco nuevos cráteres, emergieron patrones. El número de rayas era mayor cerca del lugar del impacto. Por lo tanto, es probable que el impacto haya causado las rayas. Además, la distribución de las rayas formó un patrón con dos alas que se extendían desde el lugar del impacto. Las alas curvadas se parecían a cimitarras, cuchillos curvos. Este patrón sugiere que una interacción de las ráfagas de aire del grupo de meteoritos sacudió el polvo lo suficiente como para iniciar avalanchas de polvo que formaron las numerosas rayas oscuras. Al principio se pensó que el temblor del suelo por el impacto causó las avalanchas de polvo, pero si ese fue el caso, las rayas oscuras se habrían dispuesto simétricamente alrededor de los impactos, en lugar de estar concentradas en formas curvas. [48] ​​[49]

Las rayas oscuras en las pendientes pueden ser causadas por impactos cercanos, como se ve en la siguiente imagen de HiRISE de un nuevo impacto pequeño que provocó una raya en la pendiente.

Redes de crestas lineales

En varios lugares de Marte se encuentran redes de crestas lineales dentro y alrededor de los cráteres. [50] Las crestas a menudo aparecen como segmentos mayoritariamente rectos que se cruzan de manera reticular. Tienen cientos de metros de largo, decenas de metros de alto y varios metros de ancho. Se cree que los impactos crearon fracturas en la superficie, fracturas que luego actuaron como canales para fluidos. Los fluidos cementaron las estructuras. Con el paso del tiempo, el material circundante se erosionó, dejando atrás crestas duras. Dado que las crestas se encuentran en lugares con arcilla, estas formaciones podrían servir como un marcador de arcilla que requiere agua para su formación. [51] [52] [53] El agua aquí podría haber sustentado la vida pasada en estos lugares. La arcilla también puede preservar fósiles u otros rastros de vida pasada.

Otras características del paisaje

Otros cuadrángulos de Marte

Mapa interactivo de Marte

Mapa de MarteAcheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium PlanitiaGale craterHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia PlanumHolden craterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero craterLomonosov craterLucus PlanumLycus SulciLyot craterLunae PlanumMalea PlanumMaraldi craterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraMie craterMilankovič craterNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirenumSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesTractus CatenaTyrrhena TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe Terra
La imagen de arriba contiene enlaces en los que se puede hacer clic.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 .
(Ver también: Mapa de los Mars Rovers y Mapa del Mars Memorial ) ( ver • discutir )


Véase también

References

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External links