Gusev es un cráter en el planeta Marte y se encuentra en 14°30′S 175°24′E / 14.5°S 175.4°E / -14.5; 175.4 y está en el cuadrángulo Aeolis . El cráter tiene unos 166 kilómetros de diámetro y se formó hace aproximadamente entre tres y cuatro mil millones de años. Recibió su nombre en honor al astrónomo ruso Matvey Gusev (1826–1866) en 1976.
Antes de la exploración del cráter por parte del Spirit Rover , se postulaba que el cráter era un antiguo lecho de lago con el valle de Ma'adim desembocando en él, de origen volcaniclástico , o una combinación de ambos. Estas interpretaciones se basaron en imágenes del orbitador Viking , imágenes MOC , mapeo térmico THEMIS y mapeo de elevación MOLA . Sin embargo, Spirit no encontró ningún depósito lacustre , en su lugar Spirit encontró rocas volcánicas alcalinas , incluyendo basalto olivino , escombros basálticos triturados , lavas y rocas piroclásticas, pero ningún centro de erupción. [2] [3]
Más recientemente, imágenes satelitales mostraron las estelas de los remolinos de polvo en el suelo de Gusev. El explorador Spirit fotografió posteriormente los remolinos de polvo desde el suelo y es probable que deba gran parte de su longevidad a que los remolinos de polvo limpian sus paneles solares.
El 3 de enero de 2004, Gusev fue el lugar de aterrizaje del primero de los dos Mars Exploration Rovers de la NASA , llamado Spirit . Se esperaba que los numerosos cráteres más pequeños y recientes en esta región hubieran expuesto material sedimentario de épocas tempranas, aunque al principio la región resultó decepcionante por su falta de lecho rocoso disponible para estudiar en las llanuras de lava planas del cráter. Sin embargo, finalmente llegó a Columbia Hills y las rocas examinadas en esa región mostraron evidencia de pequeñas cantidades de agua salada interactuando con ellas en la antigüedad, [4] aunque no tanto como en Meridiani Planum , el área de aterrizaje del gemelo de Spirit , Opportunity . En 2009, Spirit se atascó en el suelo de la región y en 2010 se desconectó después de un duro invierno marciano. Gusev también fue considerado un posible lugar de aterrizaje para el rover Perseverance Mars 2020 .
Las rocas de las llanuras de Gusev son un tipo de basalto . Contienen los minerales olivino , piroxeno , plagioclasa y magnetita, y parecen basalto volcánico, ya que tienen un grano fino con agujeros irregulares (los geólogos dirían que tienen vesículas y cavidades). [5] [6] Gran parte del suelo de las llanuras proviene de la descomposición de las rocas locales. Se encontraron niveles bastante altos de níquel en algunos suelos; probablemente de meteoritos . [7] El análisis muestra que las rocas han sido ligeramente alteradas por pequeñas cantidades de agua. Los revestimientos externos y las grietas dentro de las rocas sugieren minerales depositados por el agua, tal vez compuestos de bromo . Todas las rocas contienen una fina capa de polvo y una o más cáscaras más duras de material. Un tipo se puede cepillar, mientras que otro debe eliminarse con la herramienta de abrasión de rocas (RAT). [8]
Hay una variedad de rocas en las colinas de Columbia (Marte) , algunas de las cuales han sido alteradas por el agua, pero no por mucha agua.
El polvo del cráter Gusev es el mismo que el de todo el planeta. Se descubrió que todo el polvo era magnético. Además, Spirit descubrió que el magnetismo lo causaba el mineral magnetita , especialmente la magnetita que contenía el elemento titanio . Un imán fue capaz de desviar por completo todo el polvo, por lo que se cree que todo el polvo marciano es magnético. [9] Los espectros del polvo eran similares a los espectros de regiones brillantes y de baja inercia térmica como Tharsis y Arabia que han sido detectadas por satélites en órbita. Una fina capa de polvo, tal vez de menos de un milímetro de espesor, cubre todas las superficies. Algo en ella contiene una pequeña cantidad de agua unida químicamente. [10] [11]
Las observaciones de rocas en las llanuras muestran que contienen los minerales piroxeno, olivino, plagioclasa y magnetita. Estas rocas se pueden clasificar de diferentes maneras. Las cantidades y tipos de minerales hacen que las rocas sean basaltos primitivos, también llamados basaltos picríticos. Las rocas son similares a las antiguas rocas terrestres llamadas komatitas basálticas . Las rocas de las llanuras también se parecen a las shergottitas basálticas , meteoritos que vinieron de Marte. Un sistema de clasificación compara la cantidad de elementos alcalinos con la cantidad de sílice en un gráfico; en este sistema, las rocas de las llanuras de Gusev se encuentran cerca de la unión del basalto, la picrobasalt y la tefrita. La clasificación de Irvine-Barager las llama basaltos. [5] Las rocas de las llanuras han sido alteradas muy ligeramente, probablemente por finas películas de agua porque son más blandas y contienen vetas de material de color claro que pueden ser compuestos de bromo, así como revestimientos o cortezas. Se cree que pequeñas cantidades de agua pueden haber entrado en las grietas, lo que ha inducido procesos de mineralización. [6] [5] Es posible que se hayan formado capas sobre las rocas cuando estas se enterraron e interactuaron con finas películas de agua y polvo. Se observó que estas rocas eran más fáciles de triturar en comparación con sus contrapartes terrestres.
Los científicos encontraron una variedad de tipos de rocas en las colinas de Columbia y las colocaron en seis categorías diferentes. Las seis son: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay e Independence. Reciben el nombre de una roca destacada de cada grupo. Sus composiciones químicas, medidas por APXS, son significativamente diferentes entre sí. [12] Lo más importante es que todas las rocas de las colinas de Columbia muestran diversos grados de alteración debido a los fluidos acuosos. [13] Están enriquecidas con los elementos fósforo, azufre, cloro y bromo, todos los cuales pueden transportarse en soluciones acuosas. Las rocas de las colinas de Columbia contienen vidrio basáltico, junto con cantidades variables de olivino y sulfatos . [14] [15] La abundancia de olivino varía inversamente con la cantidad de sulfatos. Esto es exactamente lo que se espera porque el agua destruye el olivino pero ayuda a producir sulfatos.
El grupo Clovis es especialmente interesante porque el espectrómetro Mössbauer (MB) detectó goethita en él. [16] La goethita se forma solo en presencia de agua, por lo que su descubrimiento es la primera evidencia directa de agua en el pasado en las rocas de Columbia Hills. Además, los espectros MB de rocas y afloramientos mostraron una fuerte disminución en la presencia de olivino, [14] aunque las rocas probablemente alguna vez contuvieron mucho olivino. [17] El olivino es un marcador de la falta de agua porque se descompone fácilmente en presencia de agua. Se encontró sulfato y necesita agua para formarse. Wishstone contenía una gran cantidad de plagioclasa, algo de olivino y anhidrato (un sulfato). Las rocas Peace mostraron azufre y una fuerte evidencia de agua ligada, por lo que se sospecha que contienen sulfatos hidratados. Las rocas de la clase Watchtower carecen de olivino, por lo que pueden haber sido alteradas por el agua. La clase Independence mostró algunos signos de arcilla (quizás montmorillonita, un miembro del grupo de la esmectita). Las arcillas requieren una exposición al agua a largo plazo para formarse. Un tipo de suelo, llamado Paso Robles, de Columbia Hills, puede ser un depósito de evaporación porque contiene grandes cantidades de azufre, fósforo , calcio y hierro . [18] Además, MB descubrió que gran parte del hierro en el suelo de Paso Robles estaba en forma oxidada, Fe +++ , lo que sucedería si hubiera habido agua. [10]
Hacia la mitad de la misión de seis años (que se suponía que duraría sólo 90 días), se encontraron grandes cantidades de sílice pura en el suelo. La sílice podría provenir de la interacción del suelo con vapores ácidos producidos por la actividad volcánica en presencia de agua o del agua en un entorno de aguas termales. [19]
Después de que Spirit dejara de funcionar, los científicos estudiaron datos antiguos del Espectrómetro de Emisión Térmica en Miniatura, o Mini-TES, y confirmaron la presencia de grandes cantidades de rocas ricas en carbonatos , lo que significa que es posible que en el pasado algunas regiones del planeta albergaran agua. Los carbonatos se descubrieron en un afloramiento de rocas llamado "Comanche". [20] [21]
En resumen, Spirit encontró evidencia de una ligera erosión en las llanuras de Gusev, pero no de que hubiera un lago allí. Sin embargo, en las colinas de Columbia había evidencia clara de una cantidad moderada de erosión acuosa. La evidencia incluía sulfatos y los minerales goethita y carbonatos que solo se forman en presencia de agua. Se cree que el cráter de Gusev pudo haber albergado un lago hace mucho tiempo, pero desde entonces ha estado cubierto por materiales ígneos. Todo el polvo contiene un componente magnético que se identificó como magnetita con algo de titanio. Además, la fina capa de polvo que cubre todo en Marte es la misma en todas las partes de Marte.
El cráter Gusev fue uno de los tres candidatos para un lugar de aterrizaje para el rover Mars 2020 en 2017. [22] Columbia Hills fue explorado previamente por el rover Spirit , [22] que después de varios años de actividad dejó de comunicarse en 2010.
Otros candidatos a lugares de aterrizaje para el rover Mars 2020, en 2017, fueron Syrtis Major y el cráter Jezero . [22]
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