Determinar la historia de Marte, cómo se formó y evolucionó a lo largo del tiempo, ha sido un objetivo de las misiones tanto de los orbitadores como de los rover al Planeta Rojo durante décadas.
Al analizar los datos de varias de estas misiones a Marte, un equipo de investigadores dirigido por Steve Ruff de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona ha determinado que el enigmático lecho rocoso rico en olivino en el cráter Gusev y en el cráter Jezero y sus alrededores puede ser un tipo de roca llamada “ignimbrita”, que es tanto ígnea como sedimentaria y se forma como resultado de erupciones cataclísmicas explosivas de inmensas calderas volcánicas.
Si el equipo tiene razón, esto puede conducir a una mejor comprensión del lecho rocoso rico en olivino en otros lugares de Marte y también puede indicar un estilo de vulcanismo más común en la historia temprana de Marte. Los resultados de su estudio han sido publicados recientemente en Icarus.
“Hay muchas ideas sobre el origen del lecho rocoso rico en olivino que cubre grandes porciones de una región llamada Nili Fossae, que incluye el cráter Jezero”, dijo Ruff. “Es un debate que ha estado ocurriendo durante casi 20 años”.
Las exposiciones de lecho rocoso rico en olivino y también en carbonato vinculan el cráter Gusev, explorado hace 16 años por el rover Spirit de la NASA, y la región de Nili Fossae donde el rover Mars 2020 Perseverance está explorando actualmente en el cráter Jezero. Ambas ubicaciones tienen la mayor abundancia de olivino identificada hasta ahora en Marte. Las similitudes en la composición y morfología de las rocas ricas en olivino ampliamente separadas no se habían investigado previamente. Ahora parece que se formaron de manera similar.
El olivino es un mineral de silicato común que proviene del magma generado en el manto de Marte (este mismo proceso también ocurre en la Tierra). Entonces, algún tipo de proceso volcánico es una explicación razonable para el origen de las rocas ricas en olivino en Marte. Pero previamente se habían propuesto escenarios que van desde flujos de lava hasta un impacto gigante que extrae olivino del manto.
Ruff y el equipo tenían como objetivo probar una hipótesis principal que involucra cenizas depositadas suavemente desde columnas volcánicas. Pero sus observaciones revelaron una historia mucho más violenta.
En particular, Ruff examinó mosaicos de imágenes del Microscopic Imager del rover Spirit de Marte (que es como la lupa de un geólogo) y notó rocas con una textura inusual. Ruff consultó una biblioteca en línea con imágenes de rocas en la Tierra y encontró algunas rocas volcánicas con texturas que se parecían notablemente a las de los mosaicos de Marte.
“Ese fue un momento eureka”, dice Ruff. “Estaba viendo el mismo tipo de texturas en las rocas del cráter Gusev que las de un tipo muy específico de roca volcánica que se encuentra aquí en la Tierra”.
Las imágenes eran de un tipo de roca llamada “ignimbrita”, que esencialmente es ígnea y sedimentaria a la vez. Las ignimbritas se forman como resultado de flujos de cenizas piroclásticas, piedra pómez y bloques de las explosiones volcánicas más grandes conocidas en la Tierra.
“Imagínese una nube de gases calientes y ceniza casi fundida y piedra pómez que se aferra al suelo y fluye a través del paisaje durante docenas de millas y se acumula en capas de hasta cientos de pies de espesor en solo unos pocos días”, dijo Ruff.
Después de su emplazamiento, los depósitos de ignimbrita se enfrían lentamente durante meses o años. Esto conduce a intrincadas redes de fracturas conocidas como juntas de enfriamiento, que se forman a medida que se contraen las gruesas pilas de ceniza y piedra pómez. Ruff reconoció patrones de fractura notablemente similares en los depósitos de lecho rocoso ricos en olivino en Marte, lo que se sumó a la evidencia de un origen de ignimbrita.
En la Tierra, las ignimbritas se encuentran en lugares como el Parque Nacional de Yellowstone en el oeste de los EE. UU. Las rocas de color amarillo son ignimbritas de una enorme caldera volcánica que se formó durante un período que comenzó hace unos 2,1 millones de años y ahora está rellena.
“Nadie había sugerido previamente las ignimbritas como una explicación del lecho rocoso rico en olivino en Marte”, dijo Ruff. “Y es posible que este sea el tipo de roca sobre la que el rover Perseverance ha estado conduciendo y tomando muestras durante el último año”.
Marte tiene el volcán más grande del sistema solar y flujos de lava que cubren grandes extensiones del planeta, por lo que las rocas volcánicas son un hecho. Pero solo se había sugerido que unos pocos lugares contenían ignimbritas, y hasta ahora solo tentativamente.
Con los nuevos hallazgos de este equipo, es posible que se produzcan ignimbritas en los cráteres Jezero y Gusev. Otros lugares con lecho rocoso rico en olivino también son candidatos a depósitos de ignimbrita, y todos ellos parecen haberse formado temprano en la historia de Marte, durante los primeros mil millones de años más o menos.
“La composición rica en olivino es inusual para la mayoría de las ignimbritas en la Tierra, pero hay evidencia de esta composición en las más antiguas. Ahora, con la fuerte evidencia de antiguas ignimbritas ricas en olivino en Marte, tal vez esto apunte a un estilo de vulcanismo, cataclismo. erupciones explosivas de magma rico en olivino, que suceden en la evolución geológica temprana de un planeta”, dijo Ruff. “La respuesta en el caso de Marte puede provenir de muestras de rocas recolectadas por Perseverance y devueltas a la Tierra por futuras misiones”.
