Un meteorito marciano es una roca que se formó en Marte , fue expulsada del planeta por un evento de impacto y atravesó el espacio interplanetario antes de aterrizar en la Tierra como un meteorito . Hasta septiembre de 2020 [actualizar], 277 meteoritos habían sido clasificados como marcianos, menos del medio por ciento de los 72.000 meteoritos que han sido clasificados. [1] El meteorito marciano completo y sin cortar más grande, Taoudenni 002, [3] se recuperó en Mali a principios de 2021. Pesa 14,5 kilogramos (32 libras) y está en exhibición en el Museo de Minerales y Gemas de Maine .
Hay tres grupos de meteoritos marcianos: shergottitas , nakhlitas y chassignitas , conocidos colectivamente como meteoritos SNC . Varios otros meteoritos marcianos no están agrupados . Estos meteoritos se interpretan como marcianos porque tienen composiciones elementales e isotópicas que son similares a las rocas y los gases atmosféricos de Marte , que han sido medidos por naves espaciales en órbita , módulos de aterrizaje de superficie y rovers . [4] [5] El término no incluye meteoritos encontrados en Marte, como Heat Shield Rock .
A principios de la década de 1980, era evidente que el grupo de meteoritos SNC (shergottitas, nakhlitas y chassignitas) eran significativamente diferentes de la mayoría de los otros tipos de meteoritos. Entre estas diferencias se encontraban edades de formación más recientes, una composición isotópica de oxígeno diferente, la presencia de productos de meteorización acuosos y cierta similitud en la composición química con los análisis de las rocas de la superficie marciana realizados en 1976 por las sondas Viking . Varios científicos sugirieron que estas características implicaban el origen de los meteoritos SNC a partir de un cuerpo parental relativamente grande, posiblemente Marte. [6] [7]
En 1983, se informó de la presencia de varios gases atrapados en el vidrio formado por impacto de la shergottita EET79001, gases que se parecían mucho a los de la atmósfera marciana analizados por la sonda Viking. [8] Estos gases atrapados proporcionaron evidencia directa de un origen marciano. En 2000, un artículo de Treiman, Gleason y Bogard ofreció un análisis de todos los argumentos utilizados para concluir que los meteoritos SNC (de los cuales se habían encontrado 14 en ese momento) eran de Marte. Escribieron: "Parece poco probable que los SNC no sean de Marte. Si fueran de otro cuerpo planetario, tendría que ser sustancialmente idéntico a Marte tal como se lo entiende ahora". [4]
Al 25 de abril de 2018, 192 de los 207 meteoritos marcianos se dividen en tres grupos raros de meteoritos acondríticos (pedregosos) : shergottitas (169), nakhlitas (20), chassignitas (3) y otros (15) (que contienen la ortopiroxenita (OPX) Allan Hills 84001, así como 10 meteoritos de brecha basáltica). [1] En consecuencia, los meteoritos marcianos en su conjunto a veces se denominan grupo SNC (pronunciado / s n ɪ k / ). [9] Tienen proporciones isotópicas que son consistentes entre sí e inconsistentes con la Tierra. Los nombres derivan de la ubicación donde se descubrió el primer meteorito de su tipo.
Aproximadamente tres cuartas partes de todos los meteoritos marcianos pueden clasificarse como shergottitas. Su nombre se debe al meteorito Shergotty , que cayó en Sherghati , India , en 1865. [10] Las shergottitas son rocas ígneas de litología máfica a ultramáfica . Se dividen en tres grupos principales, las shergottitas basálticas , olivino -fíricas (como el grupo Tissint encontrado en Marruecos en 2011 [11] [12] ) y lherzolíticas , según el tamaño de sus cristales y su contenido mineral. Se pueden clasificar alternativamente en tres o cuatro grupos según su contenido de elementos de tierras raras . [13] Estos dos sistemas de clasificación no se alinean entre sí, lo que sugiere relaciones complejas entre las diversas rocas fuente y los magmas a partir de los cuales se formaron las shergottitas.
Las shergottitas parecen haber cristalizado hace tan solo 180 millones de años, [15] lo que es una edad sorprendentemente joven teniendo en cuenta lo antigua que parece ser la mayor parte de la superficie de Marte y el pequeño tamaño del propio Marte. Debido a esto, algunos han defendido la idea de que las shergottitas son mucho más antiguas que esto. [16] Esta "paradoja de la edad de las shergottitas" sigue sin resolverse y todavía es un área de investigación y debate activos.
Se ha sugerido que el cráter Mojave , de 3 millones de años y 58,5 km de diámetro, fue una fuente potencial de estos meteoritos. [17] Sin embargo, un artículo publicado en 2021 lo cuestiona y propone en cambio el cráter Tooting de 28 km , o posiblemente el cráter 09-000015 como la fuente de los shergottitas olivino-fíricas empobrecidas expulsadas hace 1,1 Ma. [18] [19]
Las nakhlitas reciben su nombre del primero de ellos, el meteorito Nakhla , que cayó en El-Nakhla , Alejandría , Egipto en 1911 y tenía un peso estimado de 10 kg .
Las nakhlitas son rocas ígneas ricas en augita que se formaron a partir de magma basáltico de al menos cuatro erupciones, que abarcaron alrededor de 90 millones de años, desde 1416 ± 7 hasta 1322 ± 10 millones de años atrás. [20] Contienen cristales de augita y olivino . Sus edades de cristalización, comparadas con una cronología de recuento de cráteres de diferentes regiones de Marte, sugieren que las nakhlitas se formaron en la gran construcción volcánica de Tharsis , Elysium o Syrtis Major Planum . [21]
Se ha demostrado que las nakhlitas estaban bañadas de agua líquida hace unos 620 millones de años y que fueron expulsadas de Marte hace unos 10,75 millones de años por el impacto de un asteroide. Cayeron a la Tierra en los últimos 10.000 años. [21]
El primer meteorito Chassigny, el Chassigny , cayó en Chassigny, Haute-Marne , Francia , en 1815. Solo se ha recuperado otro meteorito, llamado Northwest Africa (NWA) 2737. NWA 2737 fue encontrado en Marruecos o Sahara Occidental en agosto de 2000 por los cazadores de meteoritos Bruno Fectay y Carine Bidaut, quienes le dieron el nombre temporal de "Diderot". Beck et al. [22] demostraron que su " mineralogía , química de elementos mayores y traza, así como los isótopos de oxígeno, revelaron un origen marciano inequívoco y fuertes afinidades con Chassigny".
Entre ellos, el famoso ejemplar Allan Hills 84001 tiene un tipo de roca diferente al de otros meteoritos marcianos: se trata de una ortopiroxenita (una roca ígnea compuesta predominantemente de ortopiroxeno ). Por este motivo se clasifica dentro de su propio grupo, los "meteoritos marcianos OPX". Este meteorito recibió mucha atención después de que un microscopio electrónico revelara estructuras que se consideraron restos fosilizados de formas de vida similares a las bacterias . A partir de 2005 , el consenso científico era que los microfósiles no eran indicativos de vida marciana, sino de contaminación por biopelículas terrestres . ALH 84001 es tan antiguo como los grupos basáltico e intermedio de shergottitas, es decir, 4.100 millones de años. [ cita requerida ][actualizar]
En marzo de 2004 se sugirió que el singular meteorito Kaidun , que aterrizó en Yemen el 3 de diciembre de 1980, [23] puede haberse originado en la luna marciana de Fobos . [24] Debido a que Fobos tiene similitudes con los asteroides de tipo C y debido a que el meteorito Kaidun es una condrita carbonácea , Kaidun no es un meteorito marciano en sentido estricto. Sin embargo, puede contener pequeños fragmentos de material de la superficie marciana.
El meteorito marciano NWA 7034 (apodado "Belleza Negra"), hallado en el desierto del Sahara durante 2011, tiene diez veces más contenido de agua que otros meteoritos marcianos encontrados en la Tierra. [2] El meteorito contiene componentes de hasta 4,42 ± 0,07 Ga (mil millones de años), [25] y se calentó durante el periodo geológico amazónico en Marte. [26]
Un meteorito que cayó en 1986 en Dayanpo, China, contenía un mineral de silicato de magnesio llamado " Elgoresyte ", un mineral que no se encuentra en la Tierra. [27]
La mayoría de los meteoritos SNC son bastante jóvenes en comparación con la mayoría de los demás meteoritos y parecen implicar que la actividad volcánica estaba presente en Marte hace solo unos pocos cientos de millones de años. Las edades de formación jóvenes de los meteoritos marcianos fue una de las primeras características reconocidas que sugirieron su origen en un cuerpo planetario como Marte. Entre los meteoritos marcianos, solo ALH 84001 y NWA 7034 tienen edades radiométricas más antiguas que aproximadamente 1400 Ma (Ma = millones de años). Todas las nakhlitas, así como Chassigny y NWA 2737, dan edades de formación similares, si no idénticas, alrededor de 1300 Ma, según lo determinado por varias técnicas de datación radiométrica. [15] [28] Las edades de formación determinadas para muchas shergottitas son variables y mucho más jóvenes, en su mayoría ~150–575 Ma. [15] [29] [30] [31]
La historia cronológica de las shergottitas no se entiende totalmente, y algunos científicos han sugerido que algunas pueden haberse formado antes de los tiempos dados por sus edades radiométricas, [32] una sugerencia no aceptada por la mayoría de los científicos. Las edades de formación de los meteoritos SNC a menudo están vinculadas a sus edades de exposición a rayos cósmicos (CRE), medidas a partir de los productos nucleares de las interacciones del meteorito en el espacio con partículas energéticas de rayos cósmicos . Por lo tanto, todas las nakhlitas medidas dan edades CRE esencialmente idénticas de aproximadamente 11 Ma, que cuando se combinan con sus posibles edades de formación idénticas indican la expulsión de nakhlitas al espacio desde una única ubicación en Marte por un único evento de impacto. [15] Algunas de las shergottitas también parecen formar grupos distintos según sus edades CRE y edades de formación, lo que nuevamente indica la expulsión de varias shergottitas diferentes de Marte por un único impacto. Sin embargo, las edades CRE de las shergottitas varían considerablemente (~0,5–19 Ma), [15] y se requieren varios eventos de impacto para expulsar todas las shergottitas conocidas. Se había afirmado que no hay grandes cráteres jóvenes en Marte que sean candidatos como fuentes de meteoritos marcianos, pero estudios posteriores afirmaron tener una fuente probable para ALH 84001 , [33] y una posible fuente para otras shergottitas. [34]
En un artículo de 2014, varios investigadores afirmaron que todos los meteoritos shergottitas provienen del cráter Mojave en Marte. [17]
El tiempo que tardan en llegar a Marte desde la Tierra se puede calcular midiendo el efecto de la radiación cósmica sobre los meteoritos, en particular las proporciones isotópicas de los gases nobles . Los meteoritos se agrupan en familias que parecen corresponder a distintos impactos en Marte. Se cree que todos los meteoritos se originan en relativamente pocos impactos cada pocos millones de años en Marte. Los objetos impactantes tendrían kilómetros de diámetro y los cráteres que forman en Marte decenas de kilómetros de diámetro. Los modelos de impactos en Marte son coherentes con estos hallazgos. [35]
Las edades desde el impacto determinadas hasta ahora incluyen [36] [37]
Se han encontrado varios meteoritos marcianos que contienen lo que algunos piensan que es evidencia de formas de vida marcianas fosilizadas. El más significativo de ellos es un meteorito encontrado en las colinas Allan de la Antártida ( ALH 84001 ). La eyección de Marte parece haber tenido lugar hace unos 16 millones de años. La llegada a la Tierra fue hace unos 13 000 años. Las grietas en la roca parecen haberse llenado con materiales de carbonato (lo que implica que había agua subterránea) hace entre 4 y 3.6 mil millones de años. Se han identificado evidencias de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) con niveles que aumentan a medida que se alejan de la superficie. Otros meteoritos antárticos no contienen HAP. La contaminación terrestre presumiblemente debería ser más alta en la superficie. Varios minerales en el relleno de la grieta se depositan en fases, específicamente, el hierro depositado como magnetita , que se afirma que es típico de la biodeposición en la Tierra. También hay pequeñas estructuras ovoides y tubulares que podrían ser fósiles de nanobacterias en material carbonatado en rellenos de grietas (investigadores McKay, Gibson, Thomas-Keprta, Zare). [38] El micropaleontólogo Schopf, que describió varios conjuntos bacterianos terrestres importantes, examinó ALH 84001 y opinó que las estructuras son demasiado pequeñas para ser bacterias terrestres y que no le parecen especialmente formas de vida. El tamaño de los objetos es consistente con las " nanobacterias " terrestres , pero la existencia de las nanobacterias en sí ha sido en gran medida desacreditada. [39] [40]
Muchos estudios cuestionaron la validez de los fósiles. [41] [42] Por ejemplo, se encontró que la mayor parte de la materia orgánica en el meteorito era de origen terrestre. [43] Pero, un estudio reciente sugiere que la magnetita en el meteorito podría haber sido producida por microbios marcianos. El estudio, publicado en la revista de la Geochemical and Meteoritic Society, utilizó microscopía electrónica de alta resolución más avanzada de lo que era posible en 1996. [44] Una dificultad grave con las afirmaciones de un origen biogénico de las magnetitas es que la mayoría de ellas exhiben relaciones cristalográficas topotácticas con los carbonatos anfitriones (es decir, existen relaciones de orientación 3D entre las redes de magnetita y carbonato), lo que es fuertemente indicativo de que las magnetitas han crecido in situ por un mecanismo físico-químico. [45]
Si bien el agua no es una indicación de vida, muchos de los meteoritos encontrados en la Tierra han mostrado agua, incluido NWA 7034, que se formó durante el período amazónico de la historia geológica marciana. [46] Otros signos de agua líquida superficial en Marte (como líneas de pendiente recurrentes [47] ) son un tema de debate entre los científicos planetarios, pero generalmente son consistentes con la evidencia anterior proporcionada por los meteoritos marcianos. Es probable que cualquier agua líquida presente sea demasiado mínima para sustentar la vida.
Las letras SNC (pronunciadas 'snick') representan las tres clases principales: shergottitas, nakhlitas y chassignitas.
Nota: en el momento de este artículo se habían encontrado 12 meteoritos SNC
