La bahía Yellowknife es una formación geológica en el cráter Gale del planeta Marte . El explorador del Laboratorio Científico de Marte de la NASA , llamado Curiosity , llegó a la depresión baja el 17 de diciembre de 2012, 125 soles , o días marcianos, en su misión planificada de 668 soles en el planeta. Los objetivos principales de la misión del Laboratorio Científico de Marte eran evaluar la habitabilidad potencial del planeta y si el entorno marciano es, o alguna vez ha sido, capaz de albergar vida . [1]
El sitio fue elegido después de mucho estudio de la región por misiones anteriores. El Mars Reconnaissance Orbiter observó características morfológicas creadas por la presencia de agua líquida , lo que sugiere la presencia de un antiguo lago que podría haber sustentado vida microbiana . La depresión geológica toma su nombre de la ciudad Yellowknife , capital de los Territorios del Noroeste de Canadá , [2] en honor a la roca de 4 mil millones de años en la región que rodea la ciudad, que coincide aproximadamente con la edad de la roca descubierta en el cráter Gale. [3]
La bahía de Yellowknife es una depresión geológica de 5 metros ubicada en el gran cráter de impacto conocido como cráter Gale . El cráter está ubicado en Marte cerca de la parte noroeste del cuadrángulo Aeolis, justo al sur del ecuador del planeta . La característica central del cráter es una montaña de 5,5 kilómetros de altura (18.000 pies) llamada Aeolis Mons , apodada Monte Sharp. Las unidades geológicas en el interior del cráter ofrecen una amplia gama de edades relativas del impacto y proporcionan una historia geológica detallada de las actividades dentro del cráter.
El cráter Gale es el lugar de aterrizaje del explorador Mars Science Laboratory, que fue lanzado desde Cabo Cañaveral el 26 de noviembre de 2011 y aterrizó en el sitio denominado Bradbury Landing el 6 de agosto de 2012. [4] El explorador está equipado con un conjunto de instrumentos más avanzado que el que jamás haya aterrizado en un planeta extraterrestre, perfecto para evaluar la geología de las regiones objetivo. Desde su punto de aterrizaje, Curiosity se dirigió medio kilómetro al noreste hasta la depresión baja. Esta región, más plana y de colores más claros que el terreno anterior, fue designada Yellowknife Bay. Una de las principales prioridades de la misión para el equipo de Mars Science Laboratory fue capturar una imagen panorámica en color de 360 grados de esta región. Esta imagen se utilizaría luego para seleccionar los lugares de perforación de las muestras de roca, John Klein y Cumberland, tomadas de Yellowknife Bay. [2]
Las condiciones en Marte durante sus primeros mil millones de años fueron radicalmente diferentes a las actuales. El que las condiciones fueran habitables o no depende en gran medida del contenido volátil, específicamente agua (H2O ) y dióxido de carbono (CO2 ) , de la superficie. La mayor fuente de evidencia de la presencia de estos volátiles proviene de observaciones de morfologías de la superficie. [5] Observaciones anteriores del cráter Gale muestran que los estratos expuestos en la bahía de Yellowknife son probablemente equivalentes de abanicos o pendientes, como depósitos lacustres . Curiosity utilizó sus instrumentos ChemCam y Mastcam para analizar la química y la estratificación de un afloramiento geológico designado como Shaler. [6] Esta formación geológica mostró características de estratificación cruzada , claros indicadores de interacciones pasadas con flujos de agua. La bahía de Yellowknife fue elegida por el equipo del Laboratorio Científico de Marte como el primer sitio importante para la exploración porque se infirió que los estratos expuestos eran un depósito fluvial - lacustre poco profundo . Se cree que estos ambientes acuosos preservan evidencia de paleohabitabilidad y, potencialmente, microorganismos similares a la Tierra capaces de descomponer rocas y minerales para obtener energía, conocidos como quimiolitoautótrofos . [7]
Hasta que Curiosity llegó a Marte, todas las dataciones de la edad de la superficie de Marte se habían realizado mediante técnicas relativas que utilizaban métodos de geomorfología y conteo de cráteres para determinar una edad estimada de las capas de roca. El equipo del Laboratorio Científico de Marte utilizó el rover para recolectar muestras de la lutita en la bahía de Yellowknife y luego, utilizando el espectrómetro de masas , del paquete de instrumentos Sample Analysis at Mars (SAM) midieron los isótopos de argón para una fecha radiométrica absoluta del miembro de la roca y una edad aproximada de su exposición a la superficie. [8] La edad de la roca del lecho del lago se fechó en 4 mil millones de años, y quedó expuesta por la erosión eólica hace entre 30 y 110 millones de años, lo que nos da la primera edad absoluta de una roca en otro planeta. [9] Aún así, una ubicación más ideal para buscar evidencia de vida en Marte habría sido un miembro expuesto más recientemente, tan solo un millón de años o menos, para que pudiera haber sido mejor preservado de la dura radiación de la superficie. [10]
La composición primaria de la mayoría de los cuerpos terrestres en nuestro sistema solar es roca ígnea , pero desde hace mucho tiempo se ha especulado que la roca sedimentaria existe en gran cantidad en Marte, como ocurre en la Tierra. [11] El rover Curiosity ha confirmado la presencia de roca sedimentaria compuesta de basalto de arenisca de grano fino, medio y grueso . Esta exposición tiene unos 5,2 m (17 pies) de espesor y está dividida en tres estratos únicos. De abajo a arriba, estos estratos han sido designados: el Miembro Sheepbed (1,5 m (4,9 pies) de espesor), el Miembro Gillespie Lake (2,0 m (6,6 pies) de espesor) y el Miembro Glenelg (1,7 m (5,6 pies) de espesor); el conjunto de miembros se conoce como la formación Yellowknife Bay. [12]
La erosión activa, atribuida tanto a eventos eólicos como fluviales , ha provocado que el Miembro del Lago Gillespie se erosione, revelando la capa subyacente del lecho de ovejas y creando un escalón topográfico observable en las imágenes HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter . El lecho del Lago Gillespie parece masivo y está compuesto de granos mal clasificados, angulares a bien redondeados, que forman basalto de arenisca en forma de lámina . Estas características respaldan aún más un modelo de transporte y deposición fluvial. Además, los lechos de arenisca asociados con el Miembro del Lago Gillespie parecen similares a las estructuras sedimentarias inducidas por microbios (MISS) que se encuentran en la Tierra, según un estudio. [13]
Fue de la capa Sheepbed de donde Curiosity tomó dos muestras de perforación de la roca sedimentaria de lutita . Estas muestras de perforación se llamaron John Klein y Cumberland y fueron, respectivamente, la segunda y tercera muestras de perforación que Curiosity recuperó del regolito marciano . [1] La primera es un depósito eólico , llamado Rocknest, muestreado en un área de 60 m (200 pies) al oeste de la bahía de Yellowknife. Las dos muestras se perforaron a 3 m (9,8 pies) de distancia y a 10 cm (3,9 pulgadas) del mismo nivel estratigráfico.
Curiosity utilizó varios instrumentos diferentes para intentar evaluar la mineralogía de las lutitas extraídas de los estratos de Sheepbed. Se utilizaron el detector de rayos X CheMin XRD, Mastcam, Chemcam, el espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) y el Mars Hand Lens Imager (MAHLI) para obtener la imagen más completa posible de la química y la mineralogía de las dos muestras, que se utilizaron para describir la región en su conjunto. [14]
Se encontró que una gran cantidad de filosilicatos , minerales arcillosos como la esmectita , eran los principales constituyentes de las dos muestras. [15] Los minerales arcillosos son filosilicatos de aluminio hidratados y se forman solo en presencia de agua, lo que respalda aún más la afirmación de que alguna vez existió un antiguo lago de cráter en esta región. También se detectaron otros silicatos , como el miembro terminal rico en magnesio del olivino llamado forsterita , pigeonita , plagioclasa , augita , clinopiroxeno y ortopiroxeno . Todos estos minerales detectados son indicativos de una fuente máfica potencial para el origen de la deposición. [14] [15]
Una vez cumplido el objetivo principal del Laboratorio Científico de Marte de determinar si podría haber existido un paleoambiente habitable en Marte mientras se encontraba en la bahía de Yellowknife, el equipo de científicos de la NASA dirigió a Curiosity fuera de la formación de la bahía de Yellowknife y hacia el destino original del monte Sharp , que se eleva 5,5 km (3,4 mi) desde la base del cráter Gale . [16] El 4 de julio de 2013, Curiosity se alejó del miembro Glenelg y comenzó su viaje de 8,0 km (5 mi) hacia el monte Sharp . Los científicos de la ASA estimaron que este recorrido le llevaría al rover un año en completarse. [17]
Medios relacionados con la bahía de Yellowknife, Marte en Wikimedia Commons