El cráter Ritchey, situado cerca del ecuador marciano, tiene depósitos de fusión de impacto que contienen minerales de arcilla. Un impacto derrite las formas de la roca y cuando se enfría se endurece. Los minerales de arcilla que se encuentran dentro de estos depósitos es muy probable que se formaran después del impacto. Se cree que la mayoría de los minerales de arcilla en Marte se formaron durante la época más temprana de Marte, conocida como Noé. Sin embargo, la evidencia del cráter Ritchey y otros cráteres post de Noé, sugiere que la formación de arcilla después de la de Noé no era raro. Crédito: NASA / JPL / Universidad de Arizona / Brown University
Gracias a las recientes misiones orbitales y del rover en Marte han aparecido numerosas pruebas de arcillas y otros minerales hidratados que se forman cuando las rocas son alteradas por la presencia de agua. La mayor parte de esa alteración se cree que han ocurrido durante la primera parte de la historia de Marte, hace más de 3.700 millones de años. Pero un nuevo estudio
demuestra que la alteración dentro de los últimos 2 millones de años más o menos, puede ser más común de lo que muchos científicos habían pensado.
La investigación, por los geólogos de la Universidad de Brown Ralph Milliken y Vivian Sul, está en la prensa del Journal of Geophysical Research: Planets.
La mayor parte de los depósitos de arcilla encontradas en Marte hasta ahora han aparecido en los terrenos que se remontan a la época más temprana de Marte, conocido como el período de Noé. Las arcillas también tienden a ser encontradas en los alrededores de los grandes cráteres de impacto, donde el material de las profundidades bajo la superficie se ha excavado.
Los científicos han asumido generalmente que las arcillas encontradas en los sitios de impacto probablemente se formaron en la antigua época de Noé y se fueron enterrando con el tiempo, y luego fueron trasladados a la superficie por el impacto.
Esa suposición es particularmente cierta en depósitos de arcilla que se encuentran en los picos centrales de los cráteres.
Los picos centrales se forman cuando, como consecuencia de un impacto, las rocas desde dentro de la corteza rebotan al alza, trayendo capas de la superficie que habrían sido enterradas a muchos kilómetros de profundidad.
"Debido a que los picos centrales contienen rocas levantadas de la profundidad, algunos estudios anteriores han asumido que las arcillas que se encuentran dentro de las regiones centrales de los picos se elevaron también", dijo Milliken, profesor asistente de la tierra, el medio ambiente y las ciencias planetarias. "Lo que queríamos hacer era mirar muchos de estos cráteres en detalle para ver si eso es realmente correcto."
Milliken y Sun realizaron una estudio de 633 picos centrales de los cráteres distribuidos por la superficie marciana. Se analizaron los datos de mineralogía detallados recogidos por el Espectrómetro de Imágenes de Reconocimiento Compacto de la NASA para Marte (CRISM), combinadas con imágenes estéreo de alta resolución tomadas por la cámara HiRISE de la NASA.
Ambos instrumentos están a bordo del Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA.
De los 633 picos, Milliken y Sun encontraron 265 que tienen evidencia de minerales hidratados, la mayoría de los cuales eran consistentes con arcillas. Luego, los investigadores utilizaron imágenes de HiRISE para establecer un contexto geológico detallado de cada uno de esos cráteres para ayudar a determinar si las arcillas se encontraban en las rocas que, efectivamente, habían sido excavadas en la profundidad. Encontraron que alrededor del 65 por ciento de los casos, los minerales de arcilla fueron efectivamente asociadas con roca levantada.
"Esa es una mayoría", dijo Milliken, "pero aún deja un considerable número de cráteres. El 35 por ciento de estos minerales están presentes y no claramente asociados con la elevación."
Dentro del 35 por ciento, Milliken y Sun encontraron ejemplos en los que existen arcillas en las dunas, el suelo no consolidado, u otras formaciones no asociadas con el lecho de roca. En otros casos, las arcillas se encontraron en depósitos fundidos de roca que se había derretido por el calor del impacto y luego resolidificada al enfriarse. Ambos de estos escenarios sugieren que los minerales de arcilla en estos sitios es probable que sean "autigénicas" es decir, que se formaran en su lugar en algún momento después de que se produjera el impacto, en lugar de ser enterrados desde el subsuelo.
En un número de casos, estas arcillas autigénicas se encontraron en cráteres bastante pequeños, los formados en los últimos 2 mil millones de años o así.
"Lo que esto nos dice es que la formación de arcillas no se limita al período de tiempo más antiguo de Marte", dijo Milliken.
"Existe una gran cantidad de entornos de cráter donde todavía se puede formar arcillas, y es posible que haya ocurrido más a menudo de lo que muchos habían pensado."
Uno de los mecanismos para la formación de estas arcillas podría estar relacionado con el proceso de impacto en sí, dicen los investigadores. Los impactos generan calor, lo que podría derretir los minerales hidratados de hielo o pre-existentes que pueden haber estado presentes cerca de la corteza. El agua liberada podría entonces filtrarse a través de la roca circundante para formar arcillas. Algunas simulaciones de impacto sugieren que estas condiciones hidrotermales podrían persistir durante unos miles de años, por lo que son condiciones potencialmente habitables.
Y eso podría tener implicaciones para la búsqueda de evidencia de vida pasada en Marte.
"Hasta ahora, gran parte de nuestra exploración de la superficie por rovers se ha centrado en los terrenos antiguos y si no en entornos potencialmente habitables", dijo Sun, autor principal del estudio y estudiante graduado que trabaja con Milliken.
"Pero si quisimos mirar en un entorno que fuera más reciente, identificando cráteres que podrían ser posibles candidatos."
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