Hoy, se entiende bien que Marte es un planeta frío, seco y geológicamente muerto. Sin embargo, hace miles de millones de años, cuando aún era joven, el planeta contaba con una atmósfera más densa y tenía agua líquida en su superficie. Hace millones de años, también experimentó una cantidad significativa de actividad volcánica, lo que resultó en la formación de sus características masivas, como Olympus Mons, el volcán más grande del Sistema Solar.
Hasta hace poco, los científicos han entendido que la actividad volcánica marciana ha sido impulsada por otras fuentes además del movimiento tectónico, que el planeta ha estado desprovisto de miles de millones de años. Sin embargo, después de realizar un estudio de muestras de rocas marcianas, un equipo de investigadores del Reino Unido y Estados Unidos concluyó que hace eones, Marte estaba más activo volcánicamente de lo que se pensaba.
Su estudio, titulado "Tomando el pulso de Marte a través de la datación de un volcán alimentado con penacho", apareció recientemente en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza. Dirigido por Benjamin Cohen, investigador del Centro de Investigación Ambiental de las Universidades Escocesas (SUERC) y la Facultad de Ciencias Geográficas y de la Tierra de la Universidad de Glasgow, el equipo realizó un análisis del pasado volcánico de Marte utilizando muestras de meteoritos marcianos.
En la Tierra, la mayoría del volcanismo ocurre como resultado de la tectónica de placas, que son impulsadas por convección en el manto de la Tierra. Pero en Marte, la mayor parte de la actividad volcánica es el resultado de las plumas del manto, que son surgencias de magma altamente localizadas que se elevan desde lo más profundo del manto. Esto se debe al hecho de que la superficie de Marte se ha mantenido estática y fresca durante los últimos miles de millones de años.
Debido a esto, los volcanes marcianos (aunque similares en morofología a los volcanes de escudo en la Tierra), crecen a tamaños mucho más grandes que los de la Tierra. Olympus Mons, por ejemplo, no solo es el volcán de escudo más grande de Marte, sino el más grande del Sistema Solar. Mientras que la montaña más alta de la Tierra - Mt. Everest: tiene una altura de 8.848 m (29.029 pies), Olympus Mons mide unos 22 km (13.6 mi o 72,000 pies) de altura.
En aras de su estudio, el Dr. Cohen y sus colegas utilizaron técnicas de datación radioscópica, que se utilizan comúnmente para determinar la edad y la tasa de erupción de los volcanes en la Tierra. Sin embargo, tales técnicas no se han utilizado previamente para proteger volcanes en Marte. Como resultado, el estudio del equipo de muestras de meteoritos marcianos fue el primer análisis detallado de las tasas de crecimiento en los volcanes marcianos.
Las seis muestras que examinaron se conocen como nakhlitas, una clase de meteorito marciano que se formó a partir de magma basáltico hace aproximadamente 1.300 millones de años. Llegaron a la Tierra hace aproximadamente 11 millones de años después de ser expulsados de la superficie de Marte por un evento de impacto. Al llevar a cabo un análisis de meteoritos marcianos, el equipo pudo descubrir una información nueva de aproximadamente 90 millones de años sobre el pasado volcánico de Marte.
Como explicó el Dr. Cohen en un comunicado de prensa de la Universidad de Glasgow:
"Sabemos por estudios previos que los meteoritos de nakhlita son rocas volcánicas, y el desarrollo de técnicas de datación por edad en los últimos años hizo que los nakhlitas fueran candidatos perfectos para ayudarnos a aprender más sobre los volcanes en Marte".
El primer paso fue demostrar que las muestras de roca eran de origen marciano, lo que el equipo confirmó midiendo su exposición a la radiación cosmogénica. A partir de esto, determinaron que las rocas fueron expulsadas de la superficie marciana hace 11 millones de años, probablemente como resultado de un evento de impacto en la superficie marciana. Luego aplicaron una técnica radioscópica de alta precisión conocida como 40Arkansas/39Ar citas.
Esto consistió en utilizar un espectromómero de masa de gas noble para medir la cantidad de argón acumulado en las muestras, que es el resultado de la descomposición radiactiva natural del potasio. A partir de esto, pudieron obtener 90 millones de años de información nueva sobre la superficie marciana. Los resultados de su análisis indicaron que existen diferencias significativas en la historia volcánica entre la Tierra y Marte. Como explicó el Dr. Cohen:
“Descubrimos que las nakhlitas se formaron a partir de al menos cuatro erupciones en el transcurso de 90 millones de años. Este es un tiempo muy largo para un volcán, y mucho más largo que la duración de los volcanes terrestres, que generalmente solo están activos durante unos pocos millones de años. Y esto solo está rascando la superficie del volcán, ya que solo una pequeña cantidad de roca habría sido expulsada por el cráter de impacto, por lo que el volcán debe haber estado activo durante mucho más tiempo ".
Además, el equipo también pudo reducir de qué volcanes provienen sus muestras de roca. Estudios anteriores realizados por la NASA revelaron varios candidatos para el posible cráter fuente de nakhlita. Sin embargo, solo una de las ubicaciones coincidió con sus resultados en términos de la edad de las erupciones volcánicas y el impacto que habría expulsado las muestras al espacio.
Este cráter en particular (que actualmente no tiene nombre) se encuentra en las llanuras volcánicas conocidas como Elysium Planitia, a unos 900 km (560 millas) de la cumbre del volcán Elysium Mons, que mide 12,6 km (7,8 millas) de altura. También se encuentra a unos 2000 km (1243 millas) al norte de donde se encuentra actualmente el rover Curiosity de la NASA. Como explicó Cohen, la NASA tiene algunas imágenes satelitales maravillosamente detalladas de este cráter en particular.
"Tiene 6,5 km de ancho y ha preservado rayos eyectables de escombros", dijo. “Y pudimos ver múltiples bandas horizontales en las paredes del cráter, lo que indica que las rocas forman capas, con cada capa interpretada como un flujo de lava separado. Este estudio ha sido capaz de proporcionar una imagen más clara de la historia de los meteoritos de nakhlita y, a su vez, de los volcanes más grandes del sistema solar ".
En el futuro, el regreso de muestra y las misiones tripuladas a Marte seguramente aclararán aún más esta imagen. Dado que Marte, como la Tierra, es un planeta terrestre, saber todo lo que podamos sobre su historia geológica mejorará nuestra comprensión de cómo se formaron los planetas rocosos del Sistema Solar. En resumen, cuanto más sepamos sobre la historia volcánica de Marte, más podremos aprender sobre la formación y evolución del Sistema Solar.
