El nombre Elíseo hace referencia a un lugar de recompensa (el Cielo), según Homero en la Odisea . [2]
El cuadrángulo Elysium cubre el área entre 180° y 225° de longitud oeste y 0° a 30° de latitud norte en Marte . La parte norte de Elysium Planitia , una amplia llanura, se encuentra en este cuadrángulo. El cuadrángulo Elysium incluye una parte de Lucus Planum . Una pequeña parte de la Formación Medusae Fossae se encuentra en este cuadrángulo. Los cráteres más grandes en este cuadrángulo son Eddie , Lockyer y Tombaugh . El cuadrángulo contiene los volcanes principales Elysium Mons y Albor Tholus , parte de una provincia volcánica del mismo nombre, así como valles fluviales, uno de los cuales, Athabasca Valles, puede ser uno de los más jóvenes en Marte. En el lado este hay una depresión alargada llamada Orcus Patera . Es posible que alguna vez haya existido un gran lago en el sur cerca de Lethe Vallis y Athabasca Valles . [3]
El módulo de aterrizaje InSight aterrizó en la parte sur de este cuadrángulo en 2018 para realizar estudios geofísicos.
Volcanes
El cuadrángulo Elysium contiene los volcanes Elysium Mons y Albor Tholus.
David Susko y sus colegas de la Universidad Estatal de Luisiana analizaron datos geoquímicos y de morfología de la superficie de Elysium utilizando instrumentos a bordo de las sondas Mars Odyssey (2001) y Mars Reconnaissance Orbiter (2006) de la NASA. Mediante el recuento de cráteres, encontraron diferencias de edad entre las regiones noroeste y sureste de Elysium: alrededor de 850 millones de años de diferencia. También descubrieron que las regiones más jóvenes del sureste son geoquímicamente diferentes de las regiones más antiguas, y que estas diferencias se relacionaban con procesos ígneos, no con procesos secundarios como la interacción del agua o el hielo con la superficie de Elysium en el pasado. "Determinamos que, si bien podría haber habido agua en esta área en el pasado, las propiedades geoquímicas en el metro superior en toda esta provincia volcánica son indicativas de procesos ígneos", dijo Susko. "Creemos que los niveles de torio y potasio aquí se agotaron con el tiempo debido a las erupciones volcánicas durante miles de millones de años. Los elementos radiactivos fueron los primeros en desaparecer en las primeras erupciones. Estamos viendo cambios en la química del manto con el tiempo". "Los sistemas volcánicos de larga duración con composiciones de magma cambiantes son comunes en la Tierra, pero una historia emergente en Marte", dijo James Wray, coautor del estudio y profesor asociado en la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas en Georgia Tech. En general, estos hallazgos indican que Marte es un cuerpo geológicamente mucho más complejo de lo que se pensaba originalmente, quizás debido a varios efectos de carga en el manto causados por el peso de volcanes gigantes. Durante décadas, vimos a Marte como una roca sin vida, llena de cráteres con una serie de volcanes inactivos durante mucho tiempo. Teníamos una visión muy simple del planeta rojo. Encontrar una variedad de rocas ígneas demuestra que Marte tiene el potencial para la utilización útil de recursos y una capacidad para sostener una población humana en Marte. "Es mucho más fácil sobrevivir en un cuerpo planetario complejo que contiene los productos minerales de una geología compleja que en un cuerpo más simple como la Luna o los asteroides". [4] [5]
Gran parte de la zona cercana a los volcanes está cubierta de flujos de lava, algunos incluso se pueden ver acercándose y luego deteniéndose al llegar a terrenos más altos. (Vea las imágenes a continuación para ver ejemplos). A veces, cuando fluye lava, la parte superior se enfría rápidamente y forma una corteza sólida. Sin embargo, la lava que se encuentra debajo a menudo sigue fluyendo; esta acción rompe la capa superior y la vuelve muy áspera. [6] Este flujo áspero se llama aa.
Una investigación publicada en enero de 2010 describió el descubrimiento de un flujo de lava único y enorme, del tamaño del estado de Oregón , que "se formó de manera turbulenta en el lapso de varias semanas como máximo". [7] Este flujo, cerca de Athabasca Valles , es el flujo de lava más joven de Marte. Se cree que es de la era amazónica tardía . [8] Otros investigadores no están de acuerdo con esta idea. En las condiciones marcianas, la lava no debería permanecer fluida durante mucho tiempo. [3]
Algunas áreas del cuadrángulo Elysium son geológicamente jóvenes y tienen superficies difíciles de explicar. Algunos las han llamado terreno poligonizado con crestas laminares. Se ha sugerido que la superficie está formada por hielo en bloque, lava basáltica o un flujo fangoso. Utilizando imágenes de HiRISE se midieron las alturas de las crestas de la superficie. La mayoría eran inferiores a 2 metros. Esto es mucho más pequeño de lo que se espera de los flujos de lava. Las fotos de alta resolución demostraron que el material parecía fluir, lo que no ocurriría con el hielo en bloque. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que los flujos fangosos cubren la superficie. [9]
Flujos de lava en Elysium vistos por HiRISE. La parte superior de la imagen muestra lava que se solidificó en la parte superior y luego se deformó mientras la lava seguía moviéndose.
Flujo de lava, visto por HiRISE bajo el programa HiWish
Balsas de lava, vistas por HiRISE en el marco del programa HiWish
Conos en Athabasca Vallis , vistos por HiRISE. Los conos se formaron a partir de la interacción de la lava con el hielo. Los conos más grandes en la imagen superior se produjeron cuando el agua/vapor se abrió paso a través de una capa más gruesa de lava. La diferencia entre la elevación más alta (roja) y la más baja (azul oscuro) es de 170 m (560 pies).
Conos sin raíces
Los llamados " conos sin raíces " son causados por explosiones de lava con hielo terrestre debajo del flujo. [10] [11] [12] El hielo se derrite y se convierte en un vapor que se expande en una explosión que produce un cono o anillo. Características como estas se encuentran en Islandia, cuando las lavas cubren sustratos saturados de agua. [13] [11] [14]
Vista amplia del campo de conos sin raíces, como se ve con HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de un campo de conos sin raíces, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish
Conos sin raíces, tal como los ve HiRISE. Se interpreta que las cadenas de anillos son causadas por el movimiento de la corteza sobre una fuente de vapor. El vapor se produjo por la interacción de la lava con el hielo de agua. [15] [16]
Conos sin raíces, como los vio HiRISE en el programa HiWish Se cree que este grupo de anillos o conos se originó por lava que fluyó sobre hielo de agua o suelo que contenía hielo de agua. El hielo se transforma rápidamente en vapor que forma un anillo o cono.
Conos sin raíces, como los que se observan en HiRISE con el programa HiWish. Se cree que este grupo de anillos o conos se originó por lava que fluyó sobre hielo de agua o suelo que contenía hielo de agua. El hielo se transforma rápidamente en vapor, lo que hace que se forme un anillo o cono. En este caso, la torcedura en la cadena puede haber sido causada por el cambio de dirección de la lava.
Conos sin raíz, como los que se observan en HiRISE con el programa HiWish. Se cree que este grupo de anillos o conos se origina por lava que fluye sobre hielo de agua o suelo que contiene hielo de agua. El hielo se transforma rápidamente en vapor, lo que hace que se forme un anillo o cono. En este caso, la torcedura de la cadena puede haber sido causada por el cambio de dirección de la lava. Algunas de las formas no tienen forma de anillos o conos porque tal vez la lava se movió demasiado rápido, lo que no permitió que se formara un cono completo.
Conos y posibles maars, vistos por HiRISE bajo el programa HiWish
Vista amplia de un campo de conos sin raíces en la región de Phlegra, como se ve con HiRISE en el marco del programa HiWish
Vista cercana de conos sin raíces con colas que sugieren que la lava se movía hacia el suroeste sobre un terreno rico en hielo, como lo vio HiRISE en el marco del programa HiWish
Vista cercana de conos del tamaño de un campo de fútbol mostrados, como los ve HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de los conos, como los ve HiRISE bajo el programa HiWish
Conos y superficie de lava, vistos por HiRISE bajo el programa HiWish
Conos, tal como los ve HiRISE en el marco del programa HiWish
Conos, tal como los observa HiRISE en el marco del programa HiWish. Estos conos probablemente se formaron cuando la lava caliente fluyó sobre un terreno rico en hielo.
Vista de cerca de los conos, tal como los vio HiRISE en el marco del programa HiWish. Estos conos probablemente se formaron cuando la lava caliente fluyó sobre un terreno rico en hielo.
Capas
Las fosas Elíseas contienen capas, también llamadas estratos. Muchos lugares de Marte muestran rocas dispuestas en capas. A veces, las capas son de diferentes colores. Las rocas de tonos claros de Marte se han asociado con minerales hidratados como los sulfatos . El rover marciano Opportunity examinó dichas capas de cerca con varios instrumentos. Las imágenes tomadas desde una nave espacial en órbita muestran que algunas capas de rocas parecen romperse en polvo fino; en consecuencia, estas rocas probablemente estén compuestas de partículas pequeñas. Otras capas se rompen en grandes rocas, por lo que probablemente sean mucho más duras. Se cree que el basalto , una roca volcánica, comprende las capas que forman las rocas. El basalto se ha identificado en Marte en muchos lugares. Los instrumentos de las naves espaciales en órbita han detectado arcilla (también llamada filosilicatos ) en algunas capas. Los científicos están entusiasmados con el hallazgo de minerales hidratados como sulfatos y arcillas en Marte porque generalmente se forman en presencia de agua. [17] Los lugares que contienen arcillas y/u otros minerales hidratados serían buenos lugares para buscar evidencia de vida. [18]
Las rocas se pueden formar en capas de diversas formas. Los volcanes, el viento o el agua pueden producir capas. [19] Las capas pueden endurecerse por la acción del agua subterránea. El agua subterránea marciana probablemente se desplazó cientos de kilómetros y, en el proceso, disolvió muchos minerales de la roca por la que pasó. Cuando el agua subterránea emerge en áreas bajas que contienen sedimentos, el agua se evapora en la delgada atmósfera y deja minerales como depósitos y/o agentes cementantes. En consecuencia, las capas de polvo no podrían erosionarse fácilmente más tarde, ya que estaban cementadas entre sí.
,
Capas en Monument Valley. Se acepta que se formaron, al menos en parte, por deposición de agua. Dado que Marte contiene capas similares, el agua sigue siendo una de las principales causas de la formación de capas en Marte.
Discordancia angular en Cerberus Fossae , vista por HiRISE. Haga clic en la imagen para ver los ángulos de las capas.
Cresta arrugada y fosa que muestran las capas, como se ve con HiRISE. Haga clic en la imagen para ver las capas. La barra de escala tiene una longitud de 500 metros.
Vista panorámica del valle del Iberus , tal y como la ve HiRISE. Imagínate paseando por estos cañones y contemplando las capas.
Detalle del centro de la imagen anterior, tal como lo ve HiRISE
Capas alrededor de la perilla aerodinámica, como se ve en HiRISE bajo el programa HiWish
Capas alrededor de la base del montículo, como las ve HiRISE bajo el programa HiWish
Capas en el borde del antiguo cráter, en Marte Vallis , vistas por HiRISE en el marco del programa HiWish
Vista de cerca de las capas de la imagen anterior, como las ve HiRISE con el programa HiWish. Se ven algunas rayas oscuras en la pendiente .
Capas y rayas oscuras en la pendiente, como las observa HiRISE con el programa HiWish. La flecha indica el pequeño punto donde comenzó la raya.
Capas y rayas, como las ve HiRISE con el programa HiWish. Una raya es curva.
Vista amplia de capas, como las ve HiRISE con el programa HiWish
Vista cercana de las capas, como las ve HiRISE con el programa HiWish
Vista cercana de las capas, como las ve HiRISE con el programa HiWish
Montículo estratificado con vetas, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de las capas en la pared del cráter, como las ve HiRISE bajo el programa HiWish
Fosas/cráteres de pozo
El cuadrángulo Elysium alberga grandes depresiones (depresiones largas y estrechas) llamadas fosas en el lenguaje geográfico utilizado para Marte. Las depresiones se crean cuando la corteza se estira hasta que se rompe. El estiramiento puede deberse al gran peso de un volcán cercano. Las fosas/cráteres de pozo son comunes cerca de los volcanes en el sistema de volcanes Tharsis y Elysium. [20] Una depresion a menudo tiene dos rupturas con una sección media que se mueve hacia abajo, dejando acantilados empinados a lo largo de los lados; un canal de este tipo se llama graben. [21] Lake George , en el norte del estado de Nueva York , es un lago que se encuentra en un graben. Los pozos se producen cuando el material colapsa en el vacío que resulta del estiramiento. Los cráteres de pozo no tienen bordes ni eyecciones a su alrededor, como los cráteres de impacto. Los estudios han encontrado que en Marte una falla puede tener una profundidad de hasta 5 km (3,1 mi); es decir, la ruptura en la roca desciende hasta 5 km. Además, la grieta o falla a veces se ensancha o dilata. Este ensanchamiento hace que se forme un vacío con un volumen relativamente alto. Cuando el material se desliza hacia el vacío, se forma un cráter de pozo o una cadena de cráteres de pozo. En Marte, los cráteres de pozo individuales pueden unirse para formar cadenas o incluso para formar canales que a veces son festoneados. [22] Se han sugerido otras ideas para la formación de fosas y cráteres de pozo. Hay evidencia de que están asociados con diques de magma. El magma podría moverse a lo largo, debajo de la superficie, rompiendo la roca y, lo que es más importante, derritiendo el hielo. La acción resultante causaría la formación de una grieta en la superficie. Los cráteres de pozo no son comunes en la Tierra. Los sumideros , donde el suelo cae en un agujero (a veces en medio de una ciudad) se parecen a los cráteres de pozo en Marte. Sin embargo, en la Tierra estos agujeros son causados por la piedra caliza del subsuelo que se disuelve, causando así un vacío. [22] [23] [24] Las imágenes siguientes de Cerberus Fossae , Elysium Fossae y otras depresiones, vistas por HiRISE, son ejemplos de fosas.
El conocimiento de la ubicación y los mecanismos de formación de cráteres y fosas es importante para la futura colonización de Marte porque pueden ser depósitos de agua. [25]
Cerberus Fossae, visto por HiRISE (la barra de escala es 1,0 km)
Las fosas del Elíseo , vistas desde HiRISE (la barra de escala mide 500 m)
Vías al este de Albor Tholus, vistas por HiRISE en el marco del programa HiWish
Parte de una fosa en Elysium , como se ve con HiRISE en el marco del programa HiWish (el azul indica probablemente heladas estacionales) [26]
Canales que muestran capas y rayas oscuras en las pendientes, como se ve con HiRISE en el programa HiWish
Canal, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de las capas en el canal, como las ve HiRISE bajo el programa HiWish
Canales concéntricos, como los observa HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana del canal con capas, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de algunas capas en una depresión y un cráter, como las vio HiRISE bajo el programa HiWish
Metano
Se ha detectado metano en tres áreas de Marte, una de las cuales se encuentra en el cuadrángulo Elysium. [27]
Esto es emocionante porque una posible fuente de metano es el metabolismo de las bacterias vivas . [28] 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 solo en unos pocos lugares. Puede haber algo en el suelo que oxide el gas antes de que tenga la oportunidad de propagarse. Si esto es así, ese mismo químico destruiría los compuestos orgánicos, por lo que la vida sería muy difícil en Marte. [29]
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. [30] El pico se debe a un rebote del suelo del cráter tras el impacto. [31] 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.
Una investigación publicada en la revista Icarus ha descubierto fosas en el cráter Zunil que son causadas por material eyectado caliente que cae sobre un suelo que contiene hielo. Las fosas se forman por el vapor que se forma al calor y que sale de grupos de fosas simultáneamente, lo que hace que el material eyectado se aleje de las fosas. [32]
El cráter Thila , visto por HiRISE. La imagen de la derecha es una ampliación de una parte de la otra imagen. La barra de escala mide 500 metros de largo.
El cráter Mohawk , visto por HiRISE. Las imágenes de la derecha son ampliaciones. La imagen del extremo izquierdo muestra la pared norte, parte del suelo del cráter y la elevación central. Las capas del manto son visibles en la imagen del extremo derecho.
La pared del cráter Persbo , vista por HiRISE. La barra de escala mide 500 metros de largo. Haga clic en la imagen para ver los detalles de las capas de roca en la pared.
Suelo del cráter Persbo , visto por HiRISE. La barra de escala tiene 500 metros de largo. Los impactos en el suelo alcanzaron una capa de materiales de tonos claros. Estos materiales fueron arrojados sobre una superficie ligeramente más oscura. Los materiales de tonos claros pueden ser minerales hidratados como el sulfato.
Flujo de lava y material eyectado del cráter, vistos por la sonda HiRISE. El impacto penetró en el material de tono claro y luego lo esparció sobre una superficie más oscura. La barra de escala tiene una longitud de 500 metros.
Cráter que muestra capas y pequeños cráteres en la eyección que muestran un patrón delgado de eyección. Imagen tomada con HiRISE bajo el programa HiWish.
Posibles cráteres en forma de anillo en el fondo de un gran cráter, vistos por HiRISE en el marco del programa HiWish
Vista cercana de posibles cráteres en forma de anillo en el fondo de un gran cráter, como los vio HiRISE en el marco del programa HiWish
Cráter con un banco, visto por HiRISE en el marco del programa HiWish
Cráteres, capas y rayas, como los ve HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de cráteres que solo tienen material eyectado en un lado. Imagen adquirida por HiRISE bajo el programa HiWish.
Valles en el cuadrángulo del Elíseo
Algunos de los valles del cuadrángulo Elysium parecen tener su origen en fosas tectónicas. Granicus Vallis y Tinjar Vallis comienzan en una fosa tectónica que se encuentra justo al oeste de Elysium Mons. Algunas observaciones sugieren que pueden haber sido la ubicación de lahares (flujos de lodo). La fosa tectónica puede haberse formado debido a diques volcánicos. El calor de los diques habría derretido una gran cantidad de hielo. [33] Dos sistemas de valles, Hephaestus Fossae y Hebrus Valles, tienen secciones que se unen y se ramifican en ángulos altos. [34]
Los Valles de Athabasca son quizás el sistema de canales de salida más joven de Marte. Se encuentran a 620 millas al sureste del gran volcán Elysium Mons . Athabasca se formó por el agua que brotó de las Fosas Cerberus , un conjunto de grietas o fisuras en el suelo. [35] [36] Las Fosas Cerberus probablemente se formaron a partir de la tensión en la corteza causada por el peso de los volcanes Elysium Mons y Tharsis. La evidencia actual sugiere que las inundaciones de Cerberus probablemente estallaron en varias etapas. [37] Cerca del comienzo de estos canales (en una de las Fosas Cerberus), el sistema se llama Valles de Athabasca; al sur y al este se llama Marte Vallis. Se ha estimado que las tasas de flujo en Marte Vallis son alrededor de 100 veces las del río Misisipi. Finalmente, el sistema parece simplemente desvanecerse en las llanuras de Amazonis Planitia. [38]
Forma aerodinámica en los valles de Athabasca , como la ve HiRISE. Haga clic en la imagen para ver las capas.
Stura Vallis , visto por HiRISE. La barra de escala mide 500 metros de largo.
Valle del Lethe , visto por HiRISE. El flujo fue de suroeste a noreste. La parte más ancha del valle del Lethe tuvo menos poder erosivo, por lo que quedaron mesetas de material preexistente. La barra de escala tiene 500 metros de largo.
Formas simplificadas en Grjota Valles, tal como las ve HiRISE en el marco del programa HiWish
Funciones optimizadas, como las que se ven en HiRISE bajo el programa HiWish
Capas a lo largo de formas de líneas de corriente, como las que ve HiRISE en el programa HiWish
Formas aerodinámicas, como las que ve HiRISE bajo el programa HiWish. Probablemente fueron moldeadas por el agua corriente.
Formas aerodinámicas, como las que ve HiRISE bajo el programa HiWish. Probablemente fueron moldeadas por el agua corriente.
Canales pequeños, como los que ve HiRISE bajo el programa HiWish
Red de canales, como la ve HiRISE en el marco del programa HiWish
Terreno fracturado
Algunos lugares de Marte se rompen con grandes fracturas que crean un terreno con mesetas y valles. Algunos de ellos pueden ser bastante bonitos.
Vista panorámica del terreno fracturado, tal como lo ve HiRISE en el marco del programa HiWish
Vista cercana del terreno fracturado, como lo vio HiRISE bajo el programa HiWish
Vista cercana de terreno fracturado, como lo vio HiRISE en el marco del programa HiWish. El recuadro muestra el tamaño de un campo de fútbol. Las rocas son del tamaño de casas.
Vista cercana y en color del terreno fracturado, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish
La superficie se fracturó en mesetas, como se ve en el programa HiWish de HiRISE. Algunas de las mesetas parecen haberse separado y rotado.
Mesas
Las mesetas tienen una parte superior plana y lados empinados. A menudo se forman a partir de la erosión de una meseta . Las mesetas representan los restos de una meseta, por lo que pueden mostrarnos qué tipos de rocas cubrían una amplia región. [39]
Vista panorámica de Buttes y Mesas, como las ve HiRISE en el marco del programa HiWish
Buttes y mesetas, vistos por HiRISE bajo el programa HiWish
Mesas, vistas por HiRISE bajo el programa HiWish Nota: esta es una ampliación de una imagen anterior.
Meseta fragmentada en grandes bloques, ubicada en Elysium, en una gran cuenca llamada Cerberus Palus. Imagen tomada por HiRISE.
Mesas y partes erosionadas de mesas que muestran capas y vetas oscuras en laderas , como se ve con HiRISE en el programa HiWish. La imagen se encuentra en el este de Avernus Colles .
Spearhead Mesa en Monument Valley . Observe la cima plana y las paredes empinadas que son características de las mesetas.
Más características en el cuadrángulo Elysium
Elysium Mons, visto desde MOLA. Elevaciones mostradas en diferentes colores.
Borde de la caldera de Elysium Mons , visto por HiRISE. La barra de escala mide 500 metros de largo.
El material arrastrado por el viento oscurece las zonas que rodean una fosa de Cerberus . La barra de escala de la imagen de HiRISE es de 500 m.
Contacto entre diferentes materiales de superficie, como lo ve HiRISE bajo el programa HiWish. El borde recto puede ser un defecto.
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