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Cuenca del Polo Norte (Marte)

La Cuenca Polar Norte , más comúnmente conocida como Cuenca Borealis, es una gran cuenca en el hemisferio norte de Marte que cubre el 40% del planeta. [1] [2] Algunos científicos han postulado que la cuenca se formó durante el impacto de un solo cuerpo grande de aproximadamente el 2% de la masa de Marte, con un diámetro de unos 1.900 km (1.200 millas) al principio de la historia de Marte, hace unos 4.500 millones de años. [1] [3] Sin embargo, la cuenca no está actualmente reconocida como una cuenca de impacto por la UAI . La cuenca es una de las áreas más planas del Sistema Solar y tiene una forma elíptica . [1] [2]

Grandes regiones dentro de la cuenca del Boreal

Debido a que la cuenca Borealis cubre el 40% de la superficie de Marte y gran parte del hemisferio norte, muchas regiones de Marte actualmente reconocidas se encuentran dentro de ella: [2]

Impacto de Borealis

Formación de la cuenca Borealis

Una posible explicación de la topografía baja, plana y relativamente libre de cráteres de la cuenca es que la cuenca se formó por un único gran impacto. Dos simulaciones de un posible impacto esbozaron un perfil para la colisión: baja velocidad (de 6 a 10 km por segundo), ángulo oblicuo y un diámetro de 1600 a 2700 km. [3] [4] Los datos topográficos de Mars Global Surveyor son consistentes con los modelos y también sugieren que el cráter elíptico tiene ejes de longitud de 10 600 km y 8500 km, centrados en 67°N 208°E / 67°N 208°E / 67; 208 , aunque esto ha sido parcialmente oscurecido por erupciones volcánicas posteriores que crearon el abultamiento de Tharsis a lo largo de su borde. [2] También hay evidencia de un borde secundario. [2] [5] Esto haría que la Cuenca del Polo Norte sea, con mucho, el cráter de impacto más grande del Sistema Solar , aproximadamente cuatro veces el diámetro de los siguientes cráteres más grandes: Utopia Planitia , que está incrustado dentro de la Cuenca del Polo Norte, la cuenca del Polo Sur-Aitken en la Luna y Hellas Planitia en el hemisferio sur de Marte. [6]

Este impacto habría provocado un importante derretimiento de la corteza y un aumento general en la tasa de formación de la corteza durante un período de 40 millones de años después del impacto. [7] Un impacto tan grande habría perturbado el manto , alterando las corrientes de convección normales y causando afloramientos que aumentan aún más la cantidad de derretimiento en el lugar del impacto. [7] En general, un evento de este tipo en realidad aumentaría la tasa de enfriamiento del interior marciano. [7] La ​​falta de anomalías magnéticas observadas en el hemisferio norte podría explicarse por un impacto de este tipo, ya que las ondas de choque producidas podrían haber desmagnetizado la corteza. [7]

Sin embargo, algunos autores han argumentado que es más probable que ocurra lo inverso y que, en lugar de que la Cuenca Polar Norte sea una cuenca de impacto, el hemisferio sur de Marte puede haber sido en realidad el sitio del impacto y que el espesor de la corteza del hemisferio sur fue el resultado de la producción de corteza inducida por el impacto. [8]

Posible formación de Fobos y Deimos por el impacto de Borealis

Las lunas de Marte: Fobos y Deimos. Fobos es la más grande de las dos lunas y la que se encuentra más cerca de Marte. Fobos tiene un radio promedio de 11 km, mientras que Deimos tiene un radio promedio de 6 km.

El origen de las lunas de Marte , Fobos y Deimos (en la foto de la derecha), es desconocido y sigue siendo controvertido. Una teoría es que las lunas son asteroides capturados. Sin embargo, las órbitas casi circulares de las lunas y la baja inclinación en relación con el ecuador marciano no concuerdan con la hipótesis de captura. [9] La detección de minerales en Fobos similares a los de la litosfera marciana , y la densidad inusualmente baja y la alta porosidad de Fobos, de modo que no se esperaría que la luna permaneciera agregada si fuera capturada dinámicamente, sugieren que las lunas podrían haberse formado por acreción en la órbita marciana, de manera similar a cómo se formó la Luna de la Tierra . [9]

Aunque las estimaciones de la masa expulsada por un gran impacto del tamaño de Borealis varían, las simulaciones sugieren que un cuerpo de aproximadamente 0,02 masas de Marte (~0,002 masas de la Tierra) en tamaño es capaz de producir un disco de escombros considerable en la órbita marciana, del orden de 5 × 10 20 kg, con una fracción significativa del material permaneciendo cerca de Marte. [3] [9] Esta cifra se encuentra dentro del rango de masa estimado necesario para formar las dos lunas, ya que otros datos sugieren que solo el 1% de la masa de un disco de acreción forma lunas con éxito. [9] Hay varias otras cuencas de impacto grandes en Marte que podrían haber expulsado suficientes escombros para formar las lunas. [9]

Tsunamis antiguos

El cráter Lomonosov, el candidato más probable para el impacto que produjo el tsunami, tiene 150 km de diámetro y es una característica destacada de la cuenca Borealis.

El análisis de los datos de la Mars Global Surveyor encontró depósitos minerales similares a las morrenas terminales de la Tierra a lo largo del borde sur de las tierras bajas del norte. Los científicos han desarrollado varias teorías para explicar su presencia, incluyendo: actividad volcánica, actividad glacial y una serie de tsunamis marcianos . [10] La disposición de los depósitos se asemeja a los depósitos observados en recientes eventos de tsunami en la Tierra , y otras características de los depósitos son inconsistentes con las hipótesis volcánicas y glaciales. [10] Una investigación reciente identificó tres cráteres de impacto en Acidalia Planitia como la fuente probable de los tsunamis hipotéticos, siendo el cráter Lomonosov (en la foto de la derecha) el candidato más probable. [10] Aquí, el tsunami generado por el impactador habría alcanzado alturas de 75 m (250 pies) y viajado 150 km (90 mi) más allá del borde sur. [10] Las técnicas de datación sitúan el origen de los depósitos en algún momento entre el período Hespérico Tardío y el Amazónico Temprano , hace unos 3 mil millones de años, proporcionando evidencia de la presencia de un océano durante este período. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc "NASA - NASA Spacecraft Reveal Largest Crater in Solar System" (NASA: sonda espacial de la NASA revela el cráter más grande del sistema solar). www.nasa.gov . Consultado el 6 de abril de 2017 .
  2. ^ abcde Andrews-Hanna; et al. (2008). "La cuenca Borealis y el origen de la dicotomía de la corteza marciana". Nature . 453 (7199): 1212–1215. Bibcode :2008Natur.453.1212A. doi :10.1038/nature07011. PMID  18580944. S2CID  1981671.
  3. ^ abc Marinova; et al. (2008). "Formación por megaimpacto de la dicotomía hemisférica de Marte". Nature . 453 (7199): 1216–1219. Bibcode :2008Natur.453.1216M. doi :10.1038/nature07070. PMID  18580945. S2CID  4328610.
  4. ^ Nimmo; et al. (2008). "Implicaciones de un origen de impacto para la dicotomía hemisférica marciana". Nature . 453 (7199): 1220–1223. Bibcode :2008Natur.453.1220N. doi :10.1038/nature07025. PMID  18580946. S2CID  4402065.
  5. ^ "Un enorme impacto creó la doble personalidad de Marte". Space.com . Consultado el 1 de julio de 2008 .
  6. ^ Chandler, David (25 de junio de 2008). "Descubierta la mayor cicatriz de impacto del sistema solar: científicos del MIT resuelven el enigma de la naturaleza de dos caras de Marte". MIT News . Consultado el 1 de enero de 2015 .
  7. ^ abcd Ghods, Abdolreza; Arkani-Hamed, Jafar (1 de septiembre de 2011). "Efectos del impacto de Borealis en la dinámica del manto de Marte". Física de la Tierra y los interiores planetarios . 188 (1–2): 37–46. Bibcode :2011PEPI..188...37G. doi :10.1016/j.pepi.2011.06.010.
  8. ^ Ballantyne, Harry A.; Jutzi, Martin; Golabek, Gregor J.; Mishra, Lokesh; Cheng, Kar Wai; Rozel, Antoine B.; Tackley, Paul J. (marzo de 2023). "Investigación de la viabilidad de una dicotomía marciana inducida por impacto". Icarus . 392 : 115395. doi :10.1016/j.icarus.2022.115395.
  9. ^ abcde Citron, Robert I.; Genda, Hidenori; Ida, Shigeru (15 de mayo de 2015). "Formación de Fobos y Deimos mediante un impacto gigante". Icarus . 252 : 334–338. arXiv : 1503.05623 . Bibcode :2015Icar..252..334C. doi :10.1016/j.icarus.2015.02.011. S2CID  17089080.
  10. ^ abcde Costard, Francois; Séjourné, Antoine; Kelfoun, Karim; Clifford, Stephen; Lavigne, Franck; Di Pietro, Ilaria; Bouley, Sylvain (1 de enero de 2017). "Modelado de la propagación de tsunamis y la ubicación del terreno de huellas dactilares en un océano marciano primitivo" (PDF) . Revista de investigación geofísica: planetas . 122 (3): 2016JE005230. Código Bibliográfico :2017JGRE..122..633C. doi :10.1002/2016JE005230. ISSN  2169-9100. S2CID  132378050.