TecnoXplora » SINC

Las arcillas esconden el secreto del pasado climático de Marte

Las arcillas esconden el secreto del pasado climático de Marte

En Marte aparecen las huellas que dejaron antiguos ríos y lagos, pero ¿cómo pudo haber abundante agua líquida si los modelos atmosféricos indican que el clima era demasiado frío? Un análisis de las arcillas marcianas sugiere que pudieron formarse en periodos cortos más cálidos y húmedos del planeta rojo dentro de un contexto frío general.

Las arcillas esconden el secreto del pasado climatico de Marte

Sinc Las arcillas esconden el secreto del pasado climatico de Marte

Publicidad

El clima de los comienzos de Marte hace tiempo que supone un rompecabezas para los científicos planetarios. Por un lado, las características de la superficie marciana, como sus redes de valles, deltas y cuencas de 'paleolagos', indican que hubo abundante agua líquida. Además, los minerales de arcilla y sulfato que se encuentran en la mayoría de las rocas superficiales antiguas necesitaban agua líquida para formarse. Y la presencia de agua líquida implicaría que las temperaturas serían cálidas.

Sin embargo, por otro lado, los modelos atmosféricos generalmente no son compatibles con un clima en el Marte temprano lo suficientemente cálido como para mantener el agua líquida en la superficie. ¿Cómo resolver esta información contradictoria?

Ahora, un nuevo estudio internacional con participación del Centro de Astrobiología (CAB), ha abordado este asunto investigando las condiciones necesarias para la formación de las antiguas arcillas superficiales. Los resultados se publican esta semana en la revista Nature Astronomy.

Parte de este puzzle climático marciano se centra en concretar a qué se denomina 'cálido'. Actualmente, la temperatura de Marte está por debajo del punto de congelación, por lo que en el pasado debió ser menos fría, lo que permitió que el agua líquida modelara la superficie. Sin embargo, el agua líquida fría no es lo suficientemente caliente como para formar las arcillas superficiales que se observan.

"Nos dimos cuenta de que para poder restringir mejor el clima marciano temprano, necesitábamos entender las condiciones de formación de las arcillas marcianas", destaca Janice Bishop, del Instituto SETI y NASA Ames, y primer autor del artículo.

El trabajo ha evaluado los tipos de arcillas presentes en antigua rocas alteradas en Marte y las separó en 3 categorías. Una son arcillas ricas en magnesio formadas a altas temperaturas (100-400 °C) bajo de la superficie (por ejemplo, mezclas de saponita, serpentina, clorita, talco y carbonato).

Un segundo tipo son arcillas formadas a temperaturas cálidas (20-50 °C) en lagos, arroyos o ambientes lluviosos (esmectitas dioctaédricas ricas en hierro o aluminio). Y los terceros serían aluminosilicatos poco cristalinos como alofano formado a temperaturas frías (<20 ° C).

Los autores combinaron sus resultados con estudios de meteorización de rocas en el campo, experimentos de síntesis de arcilla en el laboratorio y modelado geoquímico de la formación de arcilla.

Periodos cálidos en medio del frío

El estudio postula que los ambientes cálidos a corto plazo, que ocurren esporádicamente en un Marte temprano generalmente frío, permitieron la formación de la esmectita superficial observada en Marte. Además, según los autores, hubo una relación entre la temperatura y el tiempo.

Temperaturas más frías (15-20 °C de máximas estacionales diurnas) habrían requerido períodos sostenidos de alta proporción en la relación agua/roca en Marte para producir los afloramientos de esmectita observados. Esto podría significar cientos de millones de años a una temperatura media global media de 5 °C en el planeta rojo, lo cual es improbable dados los modelos actuales de la atmósfera.

"Sin embargo, este es un escenario intrigante que hemos estado explorando durante bastante tiempo para comprender completamente la formación de arcillas a temperaturas frías globales, y aún estamos trabajando para entender mejor esta posibilidad", dice el coautor Alberto Fairén, del CAB.

El nuevo estudio concluye que las capas superficiales de esmectita (notronita, montmorillonita) pudieron formarse erápidamente durante periodos cortos de temperaturas cálidas (25-40 °C de máximas estacionales diurnas) en un Marte temprano generalmente frío. Esto podría significar desde decenas de miles hasta algunos millones de años a una temperatura promedio mundial de unos 10 °C a intervalos de cientos de millones de años. Estas temperaturas elevadas transitorias podrían haber sido causadas por volcanismo, cambios de oblicuidad del planeta o grandes impactos de asteroides u otros objetos.

Comprender el clima en los comienzos de Marte proporciona restricciones sobre cuando el agua líquida estaba presente en la superficie y es esencial para determinar dónde buscar la vida en el planeta rojo. Las arcillas son el mineral hidratado más abundante en Marte; por lo tanto, definir sus condiciones de formación es un gran paso hacia la comprensión del entorno geoquímico en este planeta. "Al final, para comprender completamente el entorno de los comienzos de Marte", concluye Fairén, "las claves están en las pistas, y las pistas están en las arcillas".

Referencia bibliográfica:

Janice L. Bishop, Alberto G. Fairén, Joseph R. Michalski , Luis Gago-Duport, Leslie L. Baker, Michael A. Velbel, Christoph Gross and Elizabeth B. Rampe. “Surface clay formation during short-term warmer and wetter conditions on a largely cold ancient Mars”. Nature Astronomy, 5 de febrero de 2018.

Publicidad