Cuadrángulo de Syrtis Major

El cuadrángulo de Syrtis Major es uno de una serie de 30 mapas de cuadrángulos de Marte utilizados por el Programa de Investigación Astrogeológica del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) . El cuadrángulo de Syrtis Major también se conoce como MC-13 (Carta de Marte-13). ^{[ 1 ]}

El cuadrilátero cubre longitudes de 270° a 315° oeste y latitudes de 0° a 30° norte en Marte . El cuadrilátero de Syrtis Major incluye Syrtis Major Planum y partes de Terra Sabaea e Isidis Planitia .

Syrtis Major es un antiguo volcán en escudo con una depresión central alargada en dirección norte-sur. Contiene las calderas Meroe Patera y Nili Patera. ^{[ 2 ]} Entre las características interesantes de la zona se incluyen diques y terreno invertido.

El módulo de aterrizaje Beagle 2 estaba a punto de aterrizar cerca del cuadrángulo, particularmente en la parte oriental de Isidis Planitia , en diciembre de 2003, cuando se perdió el contacto con la nave. En enero de 2015, la NASA informó que el Beagle 2 había sido encontrado en la superficie en Isidis Planitia (ubicación es aproximadamente 11°31′35″N 90°25′46″E / 11.5265°N 90.4295°E / 11.5265; 90.4295 ). ^{[ 3 ] [ 4 ]} Imágenes de alta resolución capturadas por el Orbitador de Reconocimiento de Marte identificaron la sonda perdida , que parece estar intacta. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

En noviembre de 2018, la NASA anunció que el cráter Jezero fue elegido como lugar de aterrizaje para la misión planificada del rover Mars 2020. ^{[ 8 ] [ 9 ]} El cráter Jezero se encuentra en el cuadrángulo de Syrtis Major en (en 18°51′18″N 77°31′08″E / 18.855°N 77.519°E / 18.855; 77.519 ) ^{[ 10 ]}

El nombre Syrtis Major deriva del nombre romano clásico Syrtis maior, que designaba el golfo de Sidra en la costa de Libia ( la Cirenaica clásica ). Está cerca de Cirene, lugar de donde era originario Simón, quien cargó la cruz de Jesús. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

Syrtis Major es una región claramente oscura que contrasta con las tierras altas circundantes, más claras, y fue el primer accidente geográfico documentado en la superficie de otro planeta . Fue descubierto por Christiaan Huygens , quien lo incluyó en un dibujo de Marte en 1659. Originalmente se conocía como el Mar del Reloj de Arena , pero diferentes cartógrafos le han dado distintos nombres . En 1840, Johann Heinrich von Mädler compiló un mapa de Marte a partir de sus observaciones y lo denominó Canal Atlántico . En el mapa de Richard Proctor de 1867, se le llama Mar Kaiser (en honor a Frederik Kaiser del Observatorio de Leiden ). Camille Flammarion lo llamó Mer du Sablier (en francés, "Mar del Reloj de Arena") cuando revisó la nomenclatura de Proctor en 1876. El nombre "Syrtis Major" fue elegido por Giovanni Schiaparelli cuando creó un mapa basado en observaciones realizadas durante el acercamiento de Marte a la Tierra en 1877. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Syrtis Major es de gran interés para los geólogos porque allí se han encontrado varios tipos de rocas ígneas mediante naves espaciales en órbita. Además de basalto , se han hallado dacita y granito . La dacita se origina bajo los volcanes en cámaras magmáticas . Se forma en la parte superior de la cámara, después de que los minerales pesados ​​( olivino y piroxeno ) que contienen hierro y magnesio se hayan depositado en el fondo. El granito se forma mediante un proceso aún más complejo. ^{[ 16 ]}

Algunas zonas de Syrtis Major contienen grandes cantidades del mineral olivino. El olivino se transforma en otros minerales muy rápidamente en presencia de agua, por lo que una alta abundancia de olivino sugiere que durante mucho tiempo ha habido poca agua en la zona. ^{[ 17 ]}

Se han descubierto diversos minerales importantes cerca de Nili Fossae , un importante sistema de fosas en Syrtis major. Además de una gran exposición de olivino ubicada en Nili Fossae, otros minerales encontrados allí incluyen carbonatos, esmectita de aluminio, esmectita de hierro/magnesio, sílice hidratada, minerales del grupo de la caolinita y óxidos de hierro. ^{[ 18 ] [ 19 ]} En diciembre de 2008, el Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA encontró que las rocas en Nili Fossae contienen minerales de carbonato , un descubrimiento geológicamente significativo. ^{[ 18 ] [ 20 ] [ 21 ]} Investigaciones posteriores publicadas en octubre de 2010 describieron un gran depósito de rocas de carbonato encontrado dentro del cráter Leighton a un nivel que alguna vez estuvo enterrado a 4 millas (6  km) bajo la superficie. Encontrar carbonatos en una ubicación subterránea sugiere fuertemente que Marte era más cálido y tenía más dióxido de carbono atmosférico y mares antiguos. Debido a que los carbonatos estaban cerca de minerales de silicato y arcillas, es posible que existieran sistemas hidrotermales como las chimeneas hidrotermales de las profundidades marinas en la Tierra. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Otros minerales encontrados por el MRO son esmectita de aluminio, esmectita de hierro/magnesio, sílice hidratada, minerales del grupo de la caolinita, óxidos de hierro y talco. ^{[ 19 ] [ 23 ]} Científicos de la NASA descubrieron que Nili Fossae es la fuente de columnas de metano, lo que plantea la cuestión de si esta fuente se origina a partir de fuentes biológicas. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

Una investigación publicada en otoño de 2010 describe el descubrimiento de sílice hidratada en los flancos de un cono volcánico. El depósito provenía de una fumarola de vapor o fuente termal y representa un microambiente habitable reciente. El cono, de 100 metros de altura (330 pies), se asienta sobre el suelo de Nili Patera. Las observaciones se obtuvieron con el Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA. ^{[ 26 ]} 

En Marte se encuentran crestas estrechas en algunos lugares. Pueden formarse por diferentes medios, pero algunas probablemente se originan por el movimiento subterráneo de roca fundida, su enfriamiento hasta convertirse en roca dura y su posterior exposición por la erosión de materiales circundantes más blandos. Este tipo de formación se denomina dique. Son comunes en la Tierra; algunos ejemplos famosos son Shiprock , Nuevo México ; ^{[ 27 ]} alrededor de Spanish Peaks , Colorado ; ^{[ 28 ] [ 29 ]} y el "Iron Dike" en el Parque Nacional de las Montañas Rocosas , Colorado. ^{[ 30 ]}

El descubrimiento en Marte de diques formados a partir de roca fundida es de gran importancia porque los diques indican la existencia de actividad ígnea intrusiva. En la Tierra, dicha actividad se asocia con metales preciosos como el oro, la plata y el telurio . ^{[ 31 ]} Los diques y otras estructuras intrusivas son comunes en el distrito minero de Cripple Creek en Colorado; ^{[ 31 ]} el área de Battle Mountain-Eureka en el centro-norte de Nevada, famosa por los depósitos de oro y molibdeno ; ^{[ 32 ]} y alrededor del enjambre de diques de Franklin en Canadá. El mapeo de la presencia de diques nos permite comprender cómo viaja el magma (roca fundida bajo tierra) y dónde pudo haber interactuado con la roca circundante, produciendo así menas valiosas . Los depósitos de minerales importantes también se forman por el calentamiento del agua por diques y otras intrusiones ígneas , que luego disuelve los minerales que se depositan en las grietas de la roca cercana. ^{[ 33 ]} Cabría esperar una gran cantidad de actividad ígnea intrusiva en Marte porque se cree que hay más actividad ígnea bajo tierra que en la superficie, y Marte tiene muchos volcanes enormes. ^{[ 34 ]}

El rover Perseverance aterrizó en el cráter Jesero y ha aumentado considerablemente nuestra comprensión del mismo. Aunque Jesero muestra los signos clásicos de un lago, especialmente con sus deltas, se encontraron rocas ígneas. ^{[ 35 ]} Se habría esperado encontrar solo rocas sedimentarias. Además, algunas de las rocas tenían grandes cristales que indicaban un enfriamiento lento. Los cristales grandes se forman en cuerpos de magma después de un largo período de enfriamiento. Los cristales estaban compuestos por el mineral olivino rodeado de otro mineral llamado piroxeno. Esta disposición se da en cuerpos de magma gruesos y los geólogos llaman a este tipo de textura "cumulado". ^{[ 36 ]} Además, se encontró lava basáltica. ^{[ 37 ]} También se encontraron minerales que se producen con agua, como los carbonatos. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Así que en este punto los investigadores han reconstruido una comprensión de los procesos y su cronología de cómo Jezero terminó siendo como es. ^{[ 38 ] [ 39 ]} Después de que un impacto creó la cavidad del cráter Jezero, el magma caliente se movió hacia partes débiles de la corteza y se acumuló bajo tierra formando lo que se llaman intrusiones. Pueden llamarse sills, diques o lacolitos dependiendo de sus formas. En estas cámaras, el magma experimentó un enfriamiento lento. Las rocas con cristales grandes eran parte de un grupo que fue llamado Formación Seith. Luego, la lava llegó a Jezero. El basalto del flujo de lava fue llamado Formación Maaza. ^{[ 36 ] [ 40 ]} Maaz es rico en los minerales piroxeno y plagioclasa. Se enfrió más rápido en la parte superior de una masa de magma o lava. El agua alteró la química de la roca porque se encontraron carbonatos, óxidos de hierro, silicatos amorfos, sulfatos, halita, percloratos, fosfatos y posibles filosilicatos en la roca. ^{[ 41 ]} La erosión eliminó algunas de las partes superiores de las intrusiones, especialmente la Formación Seith. Como resultado de esta erosión, los instrumentos a bordo del Perseverance pudieron analizar los minerales en Seith y descubrir el tamaño y la composición de sus minerales. Finalmente, se desarrolló un gran lago en el cráter y formó los minerales carbonatados encontrados por los instrumentos a bordo del Perseverance. ^{[ 38 ] [ 39 ] [ 42 ]}

Se detectaron minerales orgánicos que probablemente sean compuestos aromáticos o moléculas estables de carbono e hidrógeno unidas a sulfatos. Los minerales de sulfato pueden conservar información sobre los ambientes acuáticos en los que se formaron. Estas moléculas se encontraron en un lugar llamado "Wildcat Ridge". Se cree que se formó a partir de lodo y arena depositados en un lago de agua salada que se estaba evaporando. Para el análisis se utilizó el método SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals). ^{[ 43 ] [ 44 ]}

Algunos fragmentos de rocas y minerales presentes en la muestra de Skinner Ridge sugieren que provienen de un lugar situado a cientos de kilómetros del cráter Jezero. Esta distancia es inaccesible para el rover, pero los científicos podrán examinarlos cuando las muestras regresen a la Tierra. ^{[ 45 ]}

El proyecto Perseverance podría haber descubierto restos de vida. Encontró sustancias químicas que podrían haber sido creadas por organismos anaeróbicos en el pasado. Las motas en las rocas contenían los minerales vivianita, un fosfato de hierro, y greigita, un sulfuro de hierro. Además, ambos se formaron en estrecha asociación con carbono orgánico. En la Tierra, la vivianita se forma frecuentemente en lagos y sedimentos costeros donde los microbios utilizan hierro en su metabolismo. Toman óxido de hierro (III), lo utilizan y luego liberan hierro ferroso (II) como desecho. Ese hierro ferroso reacciona con el fosfato para formar vivianita. ^{[ 46 ]}

La greigita tiende a formarse cuando los microbios descomponen el sulfato. Lo transforman en sulfuro, que se une al hierro para producir greigita. ^{[ 47 ]} Cuando se encuentran juntos en la Tierra, estos minerales y moléculas orgánicas suelen considerarse una especie de biofirma. ^{[ 48 ]} Existen formas posibles, aunque no probables, de que estos minerales se hayan formado sin microbios. ^{[ 49 ]} Podrían haberse formado sin reacciones biológicas, incluyendo altas temperaturas constantes, condiciones ácidas y la unión mediante compuestos orgánicos. Sin embargo, las rocas de este lugar, llamado Bright Angel, no muestran evidencia de haber experimentado altas temperaturas o condiciones ácidas, y se desconoce si los compuestos orgánicos presentes habrían sido capaces de catalizar la reacción a las bajas temperaturas esperadas. Esta evidencia química de vida pasada apareció en algunas de las rocas sedimentarias más jóvenes examinadas por la misión. Durante mucho tiempo, asumimos que los signos de vida antigua solo se encontrarían en formaciones rocosas más antiguas. Este descubrimiento podría significar que Marte pudo haber sido habitable durante un período más prolongado o más tarde en la historia del planeta de lo que se pensaba. Las rocas más antiguas también podrían contener signos de vida que son simplemente más difíciles de detectar. ^{[ 50 ]} La verdad sobre estas rocas podría no conocerse realmente hasta que las muestras que se recolectaron sean traídas a la Tierra.

Redes lineales de crestas

Algunos fondos de cráteres en el área de Syrtis Major muestran crestas alargadas en un patrón reticular. ^{[ 51 ]} Estos patrones son típicos de fallas y diques de brecha formados como resultado de un impacto. Algunos han sugerido que estas redes de crestas lineales son diques formados por roca fundida; otros han planteado la idea de que otros fluidos, como el agua, estuvieron involucrados. ^{[ 52 ]} Las crestas se encuentran donde ha habido una mayor erosión . Las imágenes a continuación muestran ejemplos de estos diques. El agua puede fluir a lo largo de las fallas. El agua a menudo transporta minerales que sirven para cementar los materiales rocosos, haciéndolos más duros. Posteriormente, cuando toda el área sufre erosión, los diques permanecerán como crestas porque son más resistentes a la erosión. ^{[ 53 ]} Este descubrimiento puede ser de gran importancia para la futura colonización de Marte porque este tipo de fallas y diques de brecha en la Tierra están asociados con recursos minerales clave. ^{[ 54 ] [ 55 ]} Se ha estimado que el 25% de los impactos de la Tierra están relacionados con la producción de minerales. ^{[ 56 ]} El yacimiento de oro más grande de la Tierra es la estructura de impacto de Vredefort, de 300 km de diámetro, en Sudáfrica . ^{[ 57 ]} Quizás, cuando haya gente en Marte, este tipo de áreas se explotarán como en la Tierra. ^{[ 58 ]} 

Muchas áreas de Marte cambian de forma y/o coloración. Durante muchos años, los astrónomos que observaban cambios regulares en Marte con el cambio de estaciones pensaron que lo que veían era evidencia del crecimiento de vegetación. Tras una inspección minuciosa con varias naves espaciales, se descubrieron otras causas. Básicamente, los cambios son causados ​​por los efectos del viento que dispersa el polvo. A veces, el polvo fino y brillante se deposita sobre la roca basáltica oscura, haciendo que la superficie parezca más clara; otras veces, el polvo de tono claro es arrastrado por el viento, oscureciendo así la superficie, como si estuviera creciendo vegetación. Marte sufre frecuentes tormentas de polvo regionales o globales que cubren la superficie con polvo fino y brillante. En la imagen de THEMIS que se muestra a continuación, se observan vetas blancas a sotavento de los cráteres. Las vetas no son demasiado brillantes; parecen brillantes debido al contraste con la roca volcánica basáltica oscura que compone la superficie. ^{[ 59 ]}

En algunos lugares de Marte se observa un relieve invertido . En estas zonas, el lecho de un arroyo puede aparecer como una elevación, en lugar de un valle. La inversión de los antiguos cauces puede deberse a la deposición de grandes rocas o a la cementación. En ambos casos, la erosión desgastaría el terreno circundante, dejando el antiguo cauce como una cresta elevada, ya que esta sería más resistente a la erosión. Las imágenes que se muestran a continuación, tomadas con HiRISE , revelan crestas sinuosas que corresponden a antiguos cauces invertidos. ^{[ 60 ]}

Durante varios años, los investigadores han detectado metano en la atmósfera de Marte. Tras un estudio, se determinó que provenía de un punto en Syrtis Major, ubicado a 10° N y 50° E. ^{[ 61 ]} Un estudio reciente indica que, para que las observaciones de metano coincidan, debe existir algo que destruya rápidamente el gas; de lo contrario, se dispersaría por toda la atmósfera en lugar de concentrarse en un solo lugar. Es posible que exista alguna sustancia en el suelo que oxide el gas antes de que tenga la oportunidad de propagarse. De ser así, esa misma sustancia química destruiría los compuestos orgánicos, lo que dificultaría enormemente la vida en Marte. ^{[ 62 ]}

Hay muchísima evidencia de que alguna vez fluyó agua en valles fluviales en Marte. ^{[ 63 ] [ 64 ]} Se han visto imágenes de canales curvos en imágenes de naves espaciales marcianas que datan de principios de la década de 1970 con el orbitador Mariner 9. ^{[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ]} De hecho, un estudio publicado en junio de 2017 calculó que el volumen de agua necesario para excavar todos los canales en Marte era incluso mayor que el océano propuesto que el planeta pudo haber tenido. El agua probablemente se recicló muchas veces del océano a la lluvia alrededor de Marte. ^{[ 69 ] [ 70 ]}