Aunque ahora vemos a Marte como un desierto árido, árido y frío, existe amplia evidencia de que la superficie marciana alguna vez estuvo llena de océanos de agua líquida.

El hecho de que el Planeta Rojo disfrutó de un clima cálido y húmedo no muy diferente al de la Tierra hace unos 4 mil millones de años ha estimulado el estudio científico del planeta a medida que los rovers y otras misiones robóticas buscan señales de que el planeta alguna vez albergó vida.

Menos conocida es la evidencia de que alguna vez existieron océanos de agua líquida en el hemisferio norte de Marte, lo que llevó a un acalorado debate acerca de que el norte del planeta rojo es tan húmedo y cálido como el sur.

Un antiguo océano en Marte

Un nuevo conjunto de mapas topográficos en el Revista de investigación geofísica: planetas presenta nueva evidencia de un antiguo océano.

El equipo detrás del estudio encontró evidencia de una costa de aproximadamente 3.500 millones de años con un conjunto sedimentario de al menos 900 metros de espesor en un área en el hemisferio norte de Marte. Esta importante acumulación de sedimentos cubre cientos de miles de kilómetros cuadrados e implica la existencia de un vasto océano antiguo.

El documento también ofrece el argumento más fuerte hasta ahora en apoyo de la idea de que Marte alguna vez experimentó un aumento del nivel del mar consistente con un clima cálido y húmedo prolongado.

«Descubrimos que una región bien estudiada de Marte llamada Aeolis Dorsa contenía una pila de rocas sedimentarias de un kilómetro de espesor que se había acumulado en los bordes de un cuerpo de agua del tamaño de un océano que ocupaba el hemisferio norte inferior de Marte hace más de tres mil millones de años. «, dijo el autor principal del estudio y profesor asistente de geociencias en la Universidad Estatal de Pensilvania, Benjamín Cárdenas.

En cuanto a que los resultados apuntan a un océano en el hemisferio norte, Cárdenas tiene muy claras las implicaciones para los científicos planetarios.

«¡Esa es una gran afirmación! Es uno que la gente ha presentado evidencia a favor y en contra durante los últimos treinta años”, explicó. «También es difícil modelar una atmósfera marciana temprana que sea lo suficientemente cálida, aunque este problema no es exclusivo de Marte».

Cárdenas señaló que la mayoría de los estudios de las costas antiguas en Marte han intentado buscar restos de erosión costera, como B. acantilados escarpados y ondulantes. Este enfoque ignora algunas características de erosión muy antiguas que son difíciles de entender porque la superficie marciana ha estado en un estado de erosión durante los últimos 3 mil millones de años y las características antiguas pueden superponerse.

“Aquí analizamos rocas sedimentarias que deberían ser un registro mucho más confiable de la historia marciana”, agregó Cárdenas.

La topografía de Marte guarda sorpresas

Los datos utilizados por el equipo fueron recopilados por la NASA y el altímetro láser Mars Orbiter de la órbita mapeada utilizando un software desarrollado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos.

«Nuestros dos conjuntos de datos eran imágenes satelitales de alta resolución de Aeolis Dorsa y datos topográficos construidos a partir de imágenes satelitales superpuestas», dijo Cárdenas. «Existen técnicas para tomar dos imágenes satelitales superpuestas de la misma región, tomadas desde ubicaciones y ángulos ligeramente diferentes, y usarlas para crear un mapa que muestre la elevación de la superficie».

Con los conjuntos de datos topográficos de alta resolución resultantes, el equipo pudo realizar geología sedimentaria en los datos satelitales, que revelaron más de 6500 kilómetros de cordilleras fluviales, que el equipo agrupó en 20 sistemas, lo que indica la existencia de antiguos deltas de ríos.

«Las crestas de los ríos ramificados, al menos en Aeolis Dorsa, son el resultado de antiguos depósitos de ríos erosionados de rocas sedimentarias planas acumuladas en una llanura costera en la parte superior de los deltas de los ríos, donde los ríos se encuentran con agua estancada, como el delta del Mississippi». dijo Cárdenas. “Hay una cresta en la región que NO está ramificada y tiene más de 900 kilómetros de largo. La longitud y la falta de ramificación es muy inusual para un depósito de río, pero perfectamente normal para un depósito de canal submarino, ¡un canal que corre bajo el océano!

La longitud de esta característica informó a Cárdenas y sus colegas que no estaban mirando agua estancada en lagos pequeños, sino que debe haber sido un cuerpo de agua del tamaño de un océano para sostener un canal submarino tan largo.

Los deltas descubiertos por el equipo eran tan grandes y estaban tan dispersos que fue una sorpresa para Cárdenas y el equipo.

“Esperábamos encontrar evidencia de que las redes de crestas de los ríos se descargaban en antiguos lagos de cráteres. Simplemente no coincidía con los datos», dijeron los científicos de Penn State. «Los estuarios eran demasiado grandes, las antiguas direcciones de flujo se extendían en lugar de dirigirse a las áreas centrales, ¡y la cresta de 900 km de largo era simplemente demasiado larga!»

El hallazgo clave del equipo es que los deltas de los ríos descubiertos tienen edades diferentes. Cárdenas dijo que esto demuestra que Aeolis Dorsa alguna vez fue similar a la Costa del Golfo de EE. UU., donde los depósitos de los ríos y las llanuras aluviales más antiguos están siendo enterrados continuamente por los ríos y las llanuras aluviales modernas.

«Actualmente, las dorsales fluviales ocupan más de un kilómetro de topografía, pero los ríos antiguos solo pueden formar tales depósitos fluviales en áreas muy poco profundas, ya que los ríos en áreas escarpadas tienden a remover sedimentos en lugar de depositarlos», continuó Cárdenas. «Entonces, cuando vemos las crestas de los ríos que abarcan tanta topografía, sabemos que la topografía que estamos viendo ahora está muy erosionada, atravesando depósitos costeros de diferentes edades».

El equipo también se sorprendió de la cantidad de aumento del nivel del mar que se ocultaba en las pilas del delta del río que descubrieron.

«Por ocupar casi un kilómetro de estratigrafía, los deltas deben experimentar casi un kilómetro de aumento del nivel del mar», dijo Cárdenas. «Este no sería el caso en la Tierra, ya que la tectónica de placas puede dejar espacio para más sedimentos sin elevar el nivel del mar, pero no existe un mecanismo comparable en Marte que sepamos».

Este fuerte aumento en el nivel del mar le indica a Cárdenas que una cantidad significativa de agua se almacenó originalmente en el hemisferio sur, que es más alto, antes de llegar al hemisferio norte.

El investigador de Penn State ahora está tratando de explicar cómo ocurrió este aumento extremo en los niveles del mar, lo que podría indicar qué tan dinámicos fueron los océanos de Marte en su pasado lejano.

«Comprender estos detalles nos ayudaría a comprender mejor a Marte en este interesante período de su historia», agregó Cárdenas.

Cárdenas es cauteloso acerca de las implicaciones de este descubrimiento para la idea de que alguna vez Marte albergó vida, pero cree que esta región del planeta rojo sería un buen lugar para comenzar a buscar evidencia.

«No soy biólogo, pero un océano ciertamente hace que Marte parezca más cálido y habitable», concluyó. «Aeolis Dorsa sería un gran lugar para ir, aunque con tanta topografía esta región podría ser un aterrizaje peligroso».

Referencia: Benjamin T. Cardenas, et al., Paleogeographic Reconstructions of an Ocean Margin on Mars Basado en Deltaic Sedimentology at Aeolis Dorsa, Revista de investigación geofísica: planetas (2022). DOI: 10.1029/2022JE007390

Crédito de la imagen de la característica: Volúmenes del planeta en Unsplash

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