Un equipo de investigación que utilizó nuevos métodos para analizar datos del rover Curiosity de la NASA y su espectrómetro de neutrones Dynamic Albedo of Neutrons, o DAN, en Marte pudo verificar de forma independiente que los halos de fractura contenían ópalo rico en agua, lo que podría servir como un recurso importante para la exploración humana.
El estudio encuentra que las vastas redes de fracturas del subsuelo habrían proporcionado condiciones ricas en agua y protegidas contra la radiación que eran potencialmente más habitables que las de la superficie.
En 2012, la NASA envió el rover Curiosity a Marte para explorar el cráter Gale, una gran cuenca de impacto con una enorme montaña en capas en el medio. A medida que Curiosity ha atravesado la superficie de Marte, los investigadores han descubierto rocas de tonos claros que rodean las fracturas que se entrecruzan en ciertas partes del paisaje marciano, a veces extendiéndose hasta el horizonte de las imágenes del rover. Un trabajo reciente encuentra que estas redes de halo generalizadas sirvieron como uno de los últimos, si no el último, entornos ricos en agua en una era moderna del cráter Gale. Este entorno rico en agua en el subsuelo también habría proporcionado condiciones más habitables cuando las condiciones en la superficie probablemente eran mucho más duras.
Como parte de un nuevo estudio publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets, dirigido por el ex becario postdoctoral NewSpace de la Universidad Estatal de Arizona, Travis Gabriel, ahora físico investigador del gobierno de EE. UU., se examinaron los datos de archivo de varios instrumentos y mostraron anomalías considerables cerca de la luz. -rocas tonificadas anteriormente en la travesía. Por casualidad, el rover Curiosity pasó justo por encima de uno de estos halos de fractura hace muchos años, mucho antes de que Gabriel y el estudiante graduado y coautor de la ASU, Sean Czarnecki, se unieran al equipo del rover.
Mirando las imágenes antiguas, vieron una gran extensión de halos de fractura que se extendían a lo lejos. Al aplicar nuevos métodos para analizar datos de instrumentos, el equipo de investigación encontró algo curioso. Estos halos no solo parecían halos encontrados mucho más tarde en la misión, en unidades de roca completamente diferentes, sino que eran similares en su composición: una gran cantidad de sílice y agua.
“Nuestro nuevo análisis de datos de archivo mostró una sorprendente similitud entre todos los halos de fractura que hemos observado mucho más tarde en la misión”, dijo Gabriel. “Ver que estas redes de fracturas estaban tan extendidas y probablemente repletas de ópalo fue increíble”.
Gabriel y su equipo de investigadores estudiaron la composición de las rocas de color claro que rodean las fracturas en el suelo, o halos de fracturas, en el cráter Gale. Estudios previos en los que participó Gabriel utilizaron el espectrómetro de ruptura inducida por láser del rover, Chemistry and Camera, o ChemCam, para mostrar que estos halos pueden estar compuestos de ópalo, un material que tiene implicaciones importantes para la historia del cráter Gale. Opal en sí contiene una gran cantidad de agua, lo que produjo una fuerte señal en otro instrumento del rover: el espectrómetro DAN.
Al observar los núcleos de perforación tomados en los sitios de perforación de Buckskin y Greenhorn muchos años después de la misión, los científicos confirmaron que estas rocas de tonos claros eran únicas en comparación con todo lo que el equipo había visto antes.
“Estas rocas de tonos claros se encendían en nuestro detector de neutrones, produciendo tasas de conteo de neutrones térmicos anómalamente altas”, dijo Gabriel.
Además de revisar los datos de archivo, Gabriel y su equipo buscaron oportunidades para estudiar nuevamente estas rocas de tonos claros. Una vez que llegaron al sitio de perforación de Lubango, un halo de fractura de tonos brillantes, Gabriel dirigió una campaña de medición dedicada utilizando el espectrómetro de neutrones, confirmando la composición rica en ópalo de los halos de fractura.
El descubrimiento del ópalo es digno de mención, ya que puede formarse en escenarios donde la sílice está en solución con agua, un proceso similar a disolver azúcar o sal en agua. Si hay demasiada sal, o si cambian las condiciones, comienza a asentarse en el fondo. En la Tierra, la sílice se disuelve en lugares como los fondos de lagos y océanos y se puede formar en fuentes termales y géiseres, algo similar a los ambientes en el Parque Nacional de Yellowstone.
Los entornos ricos en agua en el subsuelo de Marte podrían haber proporcionado un refugio seguro frente a las duras condiciones de la superficie de Marte, que es bastante inhóspita en comparación con la Tierra. En el cráter Gale, las temperaturas pueden bajar por debajo de los 100 grados Fahrenheit bajo cero en la noche de invierno, alcanzando solo hasta aproximadamente 30 grados Fahrenheit en las tardes más cálidas. El cráter Gale también experimenta mucha más radiación que la superficie de la Tierra debido a nuestra atmósfera mucho más espesa. Cada día que pase en el cráter Gale lo expondrá a una dosis de radiación de fuente cósmica que equivale aproximadamente a una radiografía de pelvis diaria.
Curiosity fue construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, administrado por Caltech en Pasadena, California. JPL lidera la misión en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. Malin Space Science Systems en San Diego construyó y opera Mastcam.
Dado que los científicos esperan que este ópalo en el cráter Gale se formó en una era moderna de Marte, estas redes de fracturas del subsuelo podrían haber sido mucho más habitables que las duras condiciones actuales en la superficie.
“Dadas las extensas redes de fracturas descubiertas en el cráter Gale, es razonable esperar que estas condiciones subterráneas potencialmente habitables se extendieran también a muchas otras regiones del cráter Gale, y quizás a otras regiones de Marte”, dijo Gabriel. “Estos entornos se habrían formado mucho después de que los antiguos lagos del cráter Gale se secaran”.
La importancia de encontrar ópalo en Marte tendrá ventajas para los futuros astronautas, y los esfuerzos de exploración podrían aprovechar estos recursos hídricos generalizados. El ópalo en sí se compone predominantemente de dos componentes: sílice y agua, con pequeñas cantidades de impurezas como el hierro. Dado que el ópalo no es un mineral, el agua no está tan estrechamente ligada a una estructura cristalina. Esto significa que si lo mueles y le aplicas calor, el ópalo suelta su agua. En un estudio anterior, Gabriel y otros científicos del rover Curiosity demostraron este proceso exacto.
Aunque Gabriel y su equipo no pueden realizar una evaluación exhaustiva del contenido de agua en todos los halos, los experimentos de neutrones dedicados que realizaron en dos de estos halos demuestran que un halo de un solo metro podría albergar aproximadamente de uno a 1,5 galones de agua en el pie superior de la superficie.
Nuevo recurso hídrico marciano: ¿Opalo?
¿Qué significa este hallazgo de investigación para la futura exploración de Marte? Los polos de Marte albergan una gran cantidad de hielo de agua entre otros volátiles como el dióxido de carbono. En la actualidad, el ecuador de Marte, en comparación, es pobre en agua y no muestra signos de recursos de hielo de agua generalizados en la superficie cercana. El estudio sugiere que el ópalo rico en agua puede estar cubriendo muchos paisajes en regiones de Marte donde los científicos no esperan agua de otra manera.
Sorprendentemente, el ópalo en Gale Crater retiene agua a pesar de las condiciones secas de la atmósfera moderna. Combinados con la creciente evidencia de datos satelitales que muestran la presencia de ópalo en otras partes de Marte, estos materiales resistentes pueden ser un gran recurso para futuras actividades de exploración en otras partes de Marte, es decir, si el ópalo en otras partes de Marte también retiene agua en el mismo grado que el ópalo en el cráter Gale.
Formas de ópalo en ambientes ricos en agua; sin embargo, se encontró en fracturas que se formaron mucho más tarde en el tiempo geológico en comparación con la mayoría de las rocas en el cráter Gale. Gran parte de las rocas del cráter Gale se formaron en un antiguo entorno lacustre. Esto demuestra que el agua que formó los halos estuvo en el subsuelo mucho más tarde y que estaba mucho más extendida de lo que pensaban los investigadores.
Una vez que se forma el ópalo, tiende a madurar en una forma más cristalina cuando se expone al agua y a condiciones fluctuantes. El hecho de que este ópalo estuviera tan bien conservado sugiere que una vez que se formó, no hubo mucha interacción con el agua a partir de entonces. De esta manera, los descubrimientos del rover Curiosity nos ayudan a comprender dónde, cuándo y qué pasa con el agua en Marte.
“Es increíble ver el detector de neutrones de Curiosity, la única sonda subsuperficial del rover, que originalmente solo se esperaba que sobreviviera durante unos pocos años después de la misión, aún proporciona resultados fantásticos como estos que revelan la naturaleza del agua y los materiales hidratados enterrados justo debajo de la superficie marciana. superficie”, dijo Craig Hardgrove, coautor del trabajo, profesor asociado de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU y científico del equipo DAN del rover Curiosity del Laboratorio de Ciencias de Marte.
¿Que sigue?
Gabriel y el equipo continúan investigando el papel del agua en la formación y alteración de las rocas marcianas mientras el rover Curiosity se dirige hacia el montículo central del cráter Gale, pero no se ha tenido tanta suerte al descubrir nuevos halos en elevaciones recientes. Como miembro del último equipo de rover de la NASA, Mars 2020 Perseverance rover, Gabriel está ansioso por explorar características ricas en sílice en una nueva ubicación en Marte para comprender la naturaleza de los entornos ricos en agua en otras partes del planeta rojo.
Con información de Phys.org
