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Gale (cráter)

Gale es un cráter , y probablemente un lago seco , en 5°24′S 137°48′E / 5.4°S 137.8°E / -5.4; 137.8 en la parte noroeste del cuadrángulo Aeolis en Marte . [2] Tiene 154 km (96 mi) de diámetro [1] y se estima que tiene alrededor de 3.5–3.8 mil millones de años. [3] El cráter recibió su nombre en honor a Walter Frederick Gale , un astrónomo aficionado de Sídney , Australia, que observó Marte a fines del siglo XIX. [4] El monte Sharp es una montaña en el centro de Gale y se eleva 5.5 km (18,000 pies) de altura. [5] [6] Aeolis Palus es la llanura entre la pared norte de Gale y las estribaciones septentrionales de Aeolis Mons. [5] [6] Peace Vallis , [7] un canal de salida cercano , "fluye" desde las colinas hasta el Aeolis Palus debajo y parece haber sido tallado por el agua corriente . [8] [9] [10] Varias líneas de evidencia sugieren que existía un lago dentro de Gale poco después de la formación del cráter. [11]

El rover marciano Curiosity de la NASA , de la misión Mars Science Laboratory (MSL) , aterrizó en "Yellowknife" Quad 51 [12] [13] [14] [15] de Aeolis Palus en Gale a las 05:32 UTC del 6 de agosto de 2012. [16] La NASA nombró el lugar de aterrizaje Bradbury Landing el 22 de agosto de 2012. [17] Curiosity está explorando Aeolis Mons y áreas circundantes. [ ¿cuándo? ]

Descripción

Mapa en relieve sombreado y coloreado del cráter Gale. La zona de aterrizaje general de Curiosity en el fondo del cráter noroeste, llamada Aeolis Palus , está marcada con un círculo. (Datos de HRSC)

Gale, llamado así por Walter F. Gale (1865-1945), un astrónomo aficionado de Australia, tiene un diámetro de 154 km y alberga una montaña, Aeolis Mons (llamada informalmente "Monte Sharp" para rendir homenaje al geólogo Robert P. Sharp ), que se eleva 5500 m desde el suelo del cráter, más alta que el monte Rainier sobre Seattle. Gale tiene aproximadamente el tamaño de Connecticut y Rhode Island.

El cráter se formó cuando un asteroide o cometa impactó a Marte en su historia temprana, hace unos 3.500 a 3.800 millones de años. El objeto que impactó perforó un agujero en el terreno y la explosión posterior expulsó rocas y tierra que cayeron alrededor del cráter. La formación de capas en el montículo central (Aeolis Mons) sugiere que es el remanente sobreviviente de una extensa secuencia de depósitos. Algunos científicos creen que el cráter se llenó de sedimentos y, con el tiempo, los incesantes vientos marcianos tallaron Aeolis Mons, que hoy se eleva unos 5,5 km (3,4 mi) por encima del suelo de Gale, tres veces más alto que la profundidad del Gran Cañón. [18]

El 5 de agosto de 2012 a las 22:32 PDT (6 de agosto de 2012 a las 1:32 EDT), el explorador Curiosity del Laboratorio Científico de Marte aterrizó en Marte en 4°30′S 137°24′E / 4.5°S 137.4°E / -4.5; 137.4 , al pie de la montaña estratificada dentro de Gale. Curiosity aterrizó dentro de una elipse de aterrizaje de aproximadamente 7 km (4.3 mi) por 20 km (12 mi). La elipse de aterrizaje está a unos 4.400 m (14.400 pies) por debajo del "nivel del mar" marciano (definido como la elevación promedio alrededor del ecuador). Las temperaturas atmosféricas cercanas a la superficie esperadas en el lugar de aterrizaje durante la misión principal de Curiosity (1 año marciano o 687 días terrestres) son de -90 a 0 °C (-130 a 32 °F).

Los científicos eligieron Gale como lugar de aterrizaje del Curiosity porque presenta numerosas señales de que a lo largo de su historia ha habido agua. La geología del cráter destaca por contener arcillas y minerales de sulfato, que se forman en el agua en diferentes condiciones y que también pueden preservar señales de vida pasada. La historia del agua en Gale, tal como se registra en sus rocas, está dando a Curiosity muchas pistas para estudiar mientras trata de averiguar si Marte alguna vez pudo haber sido un hábitat para microbios. Gale contiene una serie de abanicos y deltas que proporcionan información sobre los niveles de los lagos en el pasado, entre ellos: Pancake Delta, Western Delta, Farah Vallis delta y Peace Vallis Fan. [19]

Geología

Los datos de topografía y THEMIS orbitales , además de imágenes visibles e infrarrojas cercanas , se utilizaron para hacer un mapa geológico del cráter. Los datos de CRISM indicaron que la unidad de banco inferior estaba compuesta de arcilla interestratificada y sulfatos . Curiosity exploró la estratigrafía del cráter que consiste en el Grupo Bradbury y el Grupo Mount Sharp suprayacente. Las formaciones dentro del Grupo Bradbury incluyen Yellowknife y Kimberley, mientras que la Formación Murray está en la base del Grupo Mount Sharp. El Grupo Bradbury consiste en conglomerados fluviales , areniscas de estratificación cruzada y lutitas que reflejan una procedencia basáltica . Las clinoformas de arenisca indican depósitos deltaicos . La Formación Murray es una lutita laminada superpuesta por una arenisca de estratificación cruzada o clinoforme, aunque en algunos lugares la base es un conglomerado. Por lo tanto, se interpreta que la formación se depositó en un entorno lacustre adyacente a uno fluvial-deltaico. La Formación Murray está cubierta por estratos que contienen arcilla y sulfato. [20]

Una característica inusual de Gale es un enorme montículo de "escombros sedimentarios" [21] alrededor de su pico central, oficialmente llamado Aeolis Mons [5] [6] (popularmente conocido como "Monte Sharp" [22] [23] ) que se eleva 5,5 km (18.000 pies) sobre el suelo del cráter norte y 4,5 km (15.000 pies) sobre el suelo del cráter sur, un poco más alto que el borde sur del propio cráter. El montículo está compuesto de material estratificado y puede haberse formado durante un período de alrededor de 2 mil millones de años. [3] El origen de este montículo no se conoce con certeza, pero la investigación sugiere que es el remanente erosionado de capas sedimentarias que una vez llenaron el cráter por completo, posiblemente depositadas originalmente en el lecho de un lago. [3] Se observó evidencia de actividad fluvial al principio de la misión en el afloramiento Shaler (observado por primera vez en el sol 120, investigado extensamente entre los soles 309-324). [24] Las observaciones realizadas por el rover Curiosity en las colinas Pahrump apoyan firmemente la hipótesis del lago: las facies sedimentarias que incluyen lutitas laminadas horizontalmente a escala submilimétrica, con capas fluviales cruzadas intercaladas son representativas de sedimentos que se acumulan en lagos, o en los márgenes de lagos que crecen y se contraen en respuesta al nivel del lago. [25] [26] Estas lutitas del lecho del lago se conocen como la Formación Murray y forman una cantidad significativa del grupo Mount Sharp. El grupo Siccar Point (nombrado así por la famosa discordancia en Siccar Point ) se superpone al grupo Mount Sharp, [27] y las dos unidades están separadas por una discordancia importante que se inclina hacia el norte. [28] En la actualidad, la formación Stimson es la única unidad estratigráfica dentro del grupo Siccar Point que ha sido investigada en detalle por Curiosity . La formación Stimson representa la expresión preservada de un campo de dunas eólicas secas , donde el sedimento fue transportado hacia el norte o noreste por paleovientos dentro del cráter. [29] [30] En el área de la meseta Emerson (desde Marias Pass hasta East Glacier), los afloramientos se caracterizan predominantemente por conjuntos cruzados simples, depositados por dunas simples con crestas sinuosas, con alturas de hasta ~10 m. [29] Al sur, en Murray Buttes, los afloramientos se caracterizan por conjuntos cruzados compuestos, con una jerarquía de superficies delimitantes de migración de pequeñas dunas superpuestas en la pendiente de sotavento de una gran duna conocida como " draa ". [30] Estos draastienen alturas estimadas de ~40 m, y migraron hacia el norte, mientras que las dunas superpuestas migraron hacia el este-noreste. [30] Más al sur, en el pedimento Greenheugh, se han observado conjuntos cruzados compuestos y simples consistentes con procesos deposicionales eólicos en la unidad de recubrimiento del pedimento. [31] Las observaciones realizadas durante el ascenso del pedimento Greenheugh entre los soles 2665-2734 demostraron que la unidad de recubrimiento del pedimento tiene texturas sedimentarias, facies y arquitectura que son consistentes con el resto de la formación Stimson. [32] Además, el análisis de las facies sedimentarias y la arquitectura proporcionaron evidencia que indica direcciones de viento fluctuantes, desde una escala temporal estacional, registrada por estratos interestratificados de ondulación del viento y avalancha, hasta escalas de tiempo milenarias registradas por la inversión de la dirección del transporte de sedimentos. [33] Estas inversiones del viento sugieren una circulación atmosférica variable y cambiante durante este tiempo.

Las observaciones de posibles estratos cruzados en el montículo superior sugieren procesos eólicos , pero el origen de las capas del montículo inferior sigue siendo ambiguo. [34]

En febrero de 2019, los científicos de la NASA informaron que el rover Curiosity de Marte había determinado, por primera vez, la densidad del monte Sharp en Gale, estableciendo así una comprensión más clara de cómo se formó la montaña. [35] [36]

Gale se encuentra aproximadamente a 5°24′S 137°48′E / 5.4°S 137.8°E / -5.4; 137.8 en Marte. [37]

Exploración de naves espaciales

Vista del interior de Gale desde las laderas (a 327 m (1073 pies) de altura) del monte Sharp desde Curiosity (vídeo (1:53)) (25 de octubre de 2017)

Numerosos canales erosionados en los flancos del montículo central del cráter podrían dar acceso a las capas para su estudio. [3] Gale es el lugar de aterrizaje del rover Curiosity , entregado por la nave espacial Mars Science Laboratory , [38] que se lanzó el 26 de noviembre de 2011 y aterrizó en Marte dentro del cráter Gale en las llanuras de Aeolis Palus [39] el 6 de agosto de 2012. [40] [41] [42] [43] Gale fue anteriormente un sitio de aterrizaje candidato para la misión Mars Exploration Rover de 2003 , y ha sido uno de los cuatro sitios prospectivos para ExoMars de la ESA . [44]

En diciembre de 2012, los científicos que trabajan en la misión Mars Science Laboratory anunciaron que un extenso análisis del suelo marciano realizado por Curiosity mostró evidencia de moléculas de agua , azufre y cloro , así como indicios de compuestos orgánicos . [45] [46] [47] Sin embargo, no se puede descartar la contaminación terrestre , como fuente de los compuestos orgánicos.

El 26 de septiembre de 2013, los científicos de la NASA informaron que Curiosity detectó agua "abundante y de fácil acceso" (1,5 a 3 por ciento en peso) en muestras de suelo en la región Rocknest de Aeolis Palus en Gale. [48] [49] [50] [51] [52] [53] Además, el rover encontró dos tipos principales de suelo: un tipo máfico de grano fino y un tipo félsico de grano grueso derivado localmente . [50] [52] [54] El tipo máfico, similar a otros suelos marcianos y al polvo marciano , se asoció con la hidratación de las fases amorfas del suelo. [54] Además, se encontraron percloratos , cuya presencia puede dificultar la detección de moléculas orgánicas relacionadas con la vida, en el lugar de aterrizaje de Curiosity (y antes en el sitio más polar del módulo de aterrizaje Phoenix ), lo que sugiere una "distribución global de estas sales". [53] La NASA también informó que la roca Jake M , una roca encontrada por Curiosity en su camino a Glenelg , era una mugearita y muy similar a las rocas de mugearita terrestres. [55]

El 9 de diciembre de 2013, la NASA informó que, basándose en evidencia obtenida por Curiosity al estudiar Aeolis Palus, Gale contenía un antiguo lago de agua dulce que podría haber sido un entorno hospitalario para la vida microbiana . [56] [57]

El 16 de diciembre de 2014, la NASA informó que el rover Curiosity detectó en Gale un aumento inusual, y luego una disminución, en las cantidades de metano en la atmósfera del planeta Marte ; además, se detectaron sustancias químicas orgánicas en polvo extraído de una roca . Además, basándose en estudios de la relación deuterio - hidrógeno , se descubrió que gran parte del agua en Gale en Marte se había perdido durante la antigüedad, antes de que se formara el lecho del lago en el cráter; después, se siguieron perdiendo grandes cantidades de agua. [58] [59] [60]

El 8 de octubre de 2015, la NASA confirmó que hace 3.300 a 3.800 millones de años existían lagos y arroyos en Gale que aportaban sedimentos para formar las capas inferiores del Monte Sharp . [61] [62]

El 1 de junio de 2017, la NASA informó que el rover Curiosity proporcionó evidencia de un antiguo lago en Gale en Marte que podría haber sido favorable para la vida microbiana ; el antiguo lago estaba estratificado , con aguas poco profundas ricas en oxidantes y profundidades pobres en oxidantes; y, el antiguo lago proporcionó muchos tipos diferentes de entornos amigables con los microbios al mismo tiempo. La NASA informó además que el rover Curiosity continuará explorando capas más altas y más jóvenes del Monte Sharp para determinar cómo el entorno del lago en la antigüedad en Marte se convirtió en el entorno más seco en tiempos más modernos. [63] [64] [65]

El 5 de agosto de 2017, la NASA celebró el quinto aniversario del aterrizaje de la misión del rover Curiosity y los logros exploratorios relacionados en el planeta Marte . [66] [67] (Videos: Los primeros cinco años de Curiosity (02:07); El punto de vista de Curiosity: cinco años conduciendo (05:49); Los descubrimientos de Curiosity sobre el cráter Gale (02:54))

El 7 de junio de 2018, el Curiosity de la NASA hizo dos descubrimientos importantes en Gale. Las moléculas orgánicas preservadas en un lecho rocoso de 3.500 millones de años y las variaciones estacionales en el nivel de metano en la atmósfera respaldan aún más la teoría de que las condiciones pasadas pueden haber sido propicias para la vida. [68] [69] [70 ] [71] [72] [73] [74] [75] Es posible que una forma de química agua-roca haya generado el metano, pero los científicos no pueden descartar la posibilidad de orígenes biológicos. El metano se había detectado previamente en la atmósfera de Marte en columnas grandes e impredecibles. Este nuevo resultado muestra que los niveles bajos de metano dentro de Gale alcanzan su punto máximo repetidamente en los meses cálidos de verano y caen en el invierno cada año. Se descubrieron concentraciones de carbono orgánico del orden de 10 partes por millón o más. Esto es cercano a la cantidad observada en los meteoritos marcianos y aproximadamente 100 veces mayor que el análisis previo de carbono orgánico en la superficie de Marte. Algunas de las moléculas identificadas incluyen tiofenos, benceno, tolueno y pequeñas cadenas de carbono, como propano o buteno. [68]

El 4 de noviembre de 2018, los geólogos presentaron evidencia, basada en estudios en Gale realizados por el rover Curiosity , de que había abundante agua en el Marte primitivo . [76] [77] En enero de 2020, los investigadores encontraron ciertos minerales, compuestos de carbono y oxígeno, en rocas en Gale, que pueden haberse formado en un lago cubierto de hielo durante una etapa fría entre períodos más cálidos, o después de que Marte perdiera la mayor parte de su atmósfera y se volviera permanentemente frío. [78]

El 5 de noviembre de 2020, los investigadores concluyeron, basándose en los datos observados por el rover Curiosity , que Gale experimentó megainundaciones que ocurrieron hace unos 4 mil millones de años, teniendo en cuenta antidunas que alcanzaron una altura de 10 metros (33 pies), que se formaron por aguas de inundación de al menos 24 metros (79 pies) de profundidad con una velocidad de 10 metros por segundo (22 mph). [79]

Una investigación publicada en agosto de 2023 encontró evidencia de que el agua líquida puede haber existido durante mucho tiempo y no solo cuando se produjo un impacto o una erupción volcánica. Las formas en un campo de crestas hexagonales revelaron que el agua apareció y luego desapareció muchas veces. El agua no solo resultó del derretimiento del hielo del suelo por algo como el impacto de un asteroide. Para formar estas crestas se necesitaron muchos ciclos de agua que saturaron la superficie y luego se secaron. Los fluidos ricos en minerales depositaron sustancias químicas en las grietas. Los minerales se endurecieron de tal manera que eran más duros que la roca que los rodeaba. Más tarde, cuando se produjo la erosión, las crestas quedaron expuestas.

Este descubrimiento es significativo. Existen muchas pruebas que demuestran que los impactos y la actividad volcánica podrían derretir el hielo del suelo para producir agua líquida. Sin embargo, es posible que esa agua no dure lo suficiente para que se desarrolle la vida. Este nuevo hallazgo demuestra que no es así: el agua permaneció allí durante algún tiempo. Además, al ir y venir el agua a un ritmo regular, hay más posibilidades de que se produzcan compuestos orgánicos más complejos. A medida que el agua se evapora, los productos químicos se concentran y tienen más posibilidades de combinarse. Por ejemplo, cuando los aminoácidos están concentrados, es más probable que se unan para formar proteínas. [80] [81]

Curiosity encontró características que, según las simulaciones por ordenador, podrían ser causadas por corrientes de agua del pasado. Se las ha llamado bancos y narices. Las "narices" sobresalen como narices. Las simulaciones por ordenador muestran que estas formas pueden ser producidas por ríos. [82] [83]

En julio de 2024, el Rover rompió una roca con su rueda y encontró cristales de azufre . Se descubrieron minerales que contenían azufre, pero nunca el elemento puro. Se encontró en el valle de Gediz. [84]

Imágenes

Imágenes de superficie

Evidencia de agua en Marte en el cráter Gale [8] [9] [10]
Curiosidad camino de Glenelg (26 de septiembre de 2012)
Vista del Monte Sharp desde Curiosity (20 de septiembre de 2012; balance de blancos ) (color crudo)
Vista del área " Rocknest " desde Curiosity : el sur está en el centro y el norte en ambos extremos; el monte Sharp en el horizonte SE (algo a la izquierda del centro); " Glenelg " al este (a la izquierda del centro); las huellas del rover al oeste (a la derecha del centro) (16 de noviembre de 2012; balance de blancos ) (color sin procesar) (interactivos)
Vista de Curiosity de las paredes de Gale desde Aeolis Palus en " Rocknest " mirando hacia el este en dirección a "Point Lake" (centro) en el camino a " Glenelg Intrigue " - Aeolis Mons está a la derecha (26 de noviembre de 2012; balance de blancos ) ( color crudo )
Vista del Monte Sharp desde Curiosity (9 de septiembre de 2015)
Vista del cielo de Marte al atardecer desde Curiosity (febrero de 2013; Sol simulado por el artista)

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
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(Ver también: Mapa de los Mars Rovers y Mapa del Mars Memorial ) ( ver • discutir )


Véase también

Referencias

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