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Introducción Geología de Marte
El planeta Marte es el cuarto desde el Sol. Es un planeta rocoso, frío y desértico. Su atmósfera es muy delgada compuesta principalmente por gases de dióxido de carbono, nitrógeno y argón.
La temperatura en Marte varia desde los 20°C a los -153°C. Como su atmósfera es tan delgada, el calor del Sol se escapa fácilmente de este planeta. Marte también es un planeta dinámico, tiene estaciones, casquetes polares, cañones, volcanes extintos y evidencia de que fue aún más activo en el pasado. A Marte se lo suele llamar el “Planeta Rojo” debido a la presencia de minerales de hierro en el suelo marciano que se oxidan, lo que hace que el suelo y la atmósfera se vean rojos.
Respecto al tamaño, Marte tiene aproximadamente la mitad del tamaño de la Tierra con un radio de 3.390 km. La distancia de Marte al Sol es de aproximadamente 228 millones de km.
Su rotación tarda 24,6 horas y un año en Marte dura 669,6 soles, lo que equivale a 687 días terrestres (1 año, 321 días terrestres). El eje de rotación de Marte se encuentra inclinado 25 grados con respecto al plano de su órbita alrededor del Sol, similar al de la Tierra, el cual tiene una inclinación de 23,4 grados. Marte también presenta estaciones, pero como este planeta tarda más en orbitar alrededor del Sol, estas tienen una duración mayor que las de la Tierra.
Cuando se observa a Marte, se distinguen indicios de antiguas redes de valles fluviales, deltas y lechos de lagos. Estos rasgos geológicos de Marte evidencian que el agua existió, sumado a la evidencia que hay tipos de rocas, minerales y estructuras sedimentarias que solo podrían haberse formado en agua líquida. Hoy en día, debido a que su atmósfera es muy delgada no puede existir agua líquida en su superficie, sin embargo, se puede encontrar en forma de hielo por debajo de su superficie en las regiones polares.
En la imagen de abajo podemos ver la comparación de tamaño entre la Tierra y Marte. Mientras la Tierra tiene un radio de 6.371 km, el radio de Marte es de 3.390 km.
Otros datos interesantes, comparando la Tierra con Marte, se muestran en la esta tabla (Spalletti, L. A., 2016):
| Marte | Tierra | |
| Radio ecuatorial | 3.396 km | 6.378 km |
| Distancia al sol | 230.000.000 km | 149.600.000 km |
| Atmósfera | CO2: 95,32%
N2: 2,7% Ar: 1,6% O2: 0,13% H2O (vapor): 0,03% |
N2: 78,08%
O2: 20,95% Ar: 0,93% CO2: 0,036% H2O (vapor): 0,001% |
| Temperatura media superficial | -63ºC | 15ºC |
| Temperatura mínima | -140ºC | -89ºC |
| Temperatura máxima | 20ºC | 58ºC |
| Presión atmosférica | 600 pascales (30-1.155 pascales) | 101.300 pascales al nivel del mar |
Estructura interna de Marte
Internamente Marte es similar a la Tierra, con un núcleo denso en su centro de entre 1.500 a 2.100 km de radio, y su composición es de hierro, níquel y azufre. Alrededor del núcleo hay un manto rocoso de entre 1.240 a 1.880 km de espesor, y por encima de eso, una corteza hecha de hierro, magnesio, aluminio, calcio y potasio. Esta corteza tiene entre 10 a 50 km de espesor.
Este mapa de Marte muestra variaciones en el grosor de la corteza del planeta. Investigadores de la NASA han descubierto que la corteza de Marte no es tan densa como se pensaba anteriormente. Densidades más bajas probablemente significa que al menos parte de la corteza de Marte es relativamente porosa. Aunque hay que tener en cuenta la composición de las rocas de Marte por lo que no se puede descartar la posibilidad de una composición mineral diferente o tal vez una corteza más delgada.
Los colores fríos, azules a verdes, indican menores espesores, mientas que los colores cálidos, rojos a naranjas, indican mayores espesores de la corteza. Entonces, por ejemplo, podemos ver volcanes a la izquierda de la imagen y el profundo sistema de cañones Valles Marineris justo a la derecha del centro.
El gran cañón de Marte
En este planeta hay cañones como los que se encuentran en la Tierra, pero estos son colosales. El cañón de Marte más significativo es un sistema de cañones llamado Valles Marineris. El largo que presenta es de 4.800 km, con un ancho máximo de 320 km y una profundidad de 7 km.
Si lo comparamos con el Gran Cañón del Colorado de EEUU, el Valle de Marineris es 10 veces más largo y 5 veces más profundo.
En la siguiente foto podemos observar el Valle Marineris en Marte y su gran dimensión.
Volcanismo marciano
Cuando hablamos de volcanismo en Marte, tenemos que nombrar a los grandes volcanes en escudo que se formaron en este planeta y las grandes áreas que están cubiertas por flujos de lava de morfología variable, algunos de los cuales tienen una gran similitud a los basaltos lunares. Es muy posible que este volcanismo haya tenido interacciones con el agua y/o con el hielo, y que ocurrieran durante la historia geológica de Marte.
En Marte se ha descubierto una gran área volcánica, que se ha denominado como la Provincia Volcánica de Tharsis, la cual está conformada por extensos mantos volcánicos que cubren la superficie de este planeta.
Esta área tiene aproximadamente un radio superior a los 1.000 km, acá se localizan los denominados Tharsis Montes y también algunos grupos de volcanes, entre estos se encuentra uno de los más grandes del sistema solar.
El volcán más grande del Sistema Solar en Marte
Marte es un planeta asombroso en muchos sentidos, pero si tenemos en cuenta que este planeta es el hogar del volcán mas grande del sistema solar, esto lo hace mucho más interesante y asombroso. Este volcán se llama Olympus Mons, es un volcán de escudo que se eleva más de 21 km sobre el nivel medio de la superficie marciana y alcanza un diámetro del orden de los 600 km. En sus flancos hay acantilados de hasta 6 km de altura, su caldera tiene 85 km de largo, 60 km de ancho y entre 2,4 y 2,8 km de profundidad. Si lo queremos comparar con la montaña mas grande de la Tierra, el Monte Everest, Olympus Mons es 3 veces más alto.
Observaciones y estudios de este volcán indican que está formado por una superposición de coladas de lavas basálticas que fueron extruidas desde hace más de 3.000 millones de años y que incluso muestran actividad relativamente reciente. La larga vida del Olympus y su localización en un mismo punto indican que su origen se relaciona con el emplazamiento de una pluma mantélica. Es decir, que su gran tamaño puede deberse que al actuar esta pluma mantélica siempre en el mismo sector, debido a la falta de movimientos de placas tectónicas, este creció de manera descomunal.
Exploraciones en Marte
Son varios los programas espaciales de Marte que se han enfocado en estudiarlo, esto ha generado que Marte sea el único planeta al que hemos enviado rovers para recorrer el paisaje alienígena. La NASA tiene dos rovers en la superficie de Marte: Curiosity y Perseverance, además tienen un módulo de aterrizaje (InSight) y un helicóptero (Ingenuity) que exploran la superficie de Marte.
Otros países como los Emiratos Árabes Unidos enviaron el orbitador Hope. La misión China Tianwen-1 envió un orbitador, un módulo de aterrizaje, y un rover al planeta marciano, este último se llama: Rover Zhurong Mars. Hay otros instrumentos que estudian el planeta rojo desde su órbita, como las naves espaciales de Europa e India y otros orbitadores como, por ejemplo, los de la NASA 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter y MAVEN.
Las exploraciones en Marte han aportado una gran cantidad de información muy valiosa para poder estudiar este planeta. Una de las informaciones mas importantes que otorgan estos astromóviles que caminan sobre la superficie de Marte son las muestras de rocas y sedimentos que obtienen. Así también la gran cantidad de fotografías y videos que pueden realizar y enviar a los centros de estudios en el planeta Tierra.
Las rocas de Marte
Las primeras rocas estudiadas de este planeta fueron obtenidas a través de meteoritos provenientes de Marte. La gran mayoría de estos meteoritos son de rocas ígneas: basaltos. Un meteorito estudiado de 4.100 millones de años esta formado por una ortopiroxenita, pero los minerales más antiguos conocidos de Marte son circonitas de 4.400 millones de años de un meteorito de 2.100 millones de años.
Si algún día viajamos a Marte, los tipos de rocas que nos encontraríamos serían: basaltos, areniscas, lutitas y evaporitas. Otros tipos de rocas más extrañas que veríamos serian “impactitas” (roca metamórfica creada o modificada por uno o más impactos de un meteorito) y también rocas moldeadas por los fuertes vientos de Marte denominadas ventifactos (rocas comunes por ejemplo en las zonas desérticas y con fuertes vientos de la Tierra). Todas estas rocas están compuestas por minerales como olivinos, piroxenos, anfíboles, feldespatos, carbonatos, sulfatos (jarosita, yeso), sílice, filosilicatos, fosfatos y óxidos de hierro (hematita).
Las geoformas y estructuras sedimentarias de Marte también son algo espectacular de observar y estudiar. En este planeta podemos encontrar todo tipo de dunas eólicas formadas por arena. Los depósitos estratificados son abundantes, se presentan estructuras como estratificaciones cruzadas, cruzadas bimodales y estratificaciones planares, entre otras.
Hay un tipo de formaciones intrigantes en este planeta que se las denomino Recurring Slope Lineae (RSL), que son marcas lineales relativamente oscuras en laderas empinadas con albedos bajos. Estas aparecen y se desvanecen en los barrancos y las paredes de los cráteres a medida que cambian las estaciones y las temperaturas en Marte. Una teoría sugiere que las rayas oscuras pueden estar formadas por agua líquida muy salada que se filtra a la superficie y se evapora rápidamente. Las líneas individuales tienen hasta unos pocos metros de ancho y hasta 1,5 km de largo. Créditos: Mitchell, J., & Christensen, P. (2016).
La siguiente imagen fue capturada por el rover Curiosity Mars de la NASA, donde se puede observar evidencia de capas de rocas formadas por arena trasportada por el viento, que luego son erosionadas. Esta es una imagen del 19-05-2022.
En esta imagen podemos ver rocas en forma vertical, que los científicos de la NASA la han descripto como rocas en formas de “dedos”. Se cree que se formaron cuando el agua subterránea se filtró a través de la roca, depositando cementos minerales. Posteriormente, cuando la roca quedó expuesta a la atmósfera, el viento erosionó el material más blando alrededor de las partes cementadas. Es una imagen capturada por el rover Curiosity Mars (NASA).
El rover Curiosity Mars de la NASA capturó esta vista de rocas estratificadas. Posiblemente formadas por antiguo lecho de un arroyo o en un pequeño estanque.
En este afloramiento del “planeta rojo” se observa un contacto entre lutitas en la parte inferior y por encima areniscas más gruesas. Así también algo muy interesante que se observa son estructuras verticales a semiverticales en las lutitas, posiblemente sean fracturas que fueron rellenadas por un mineral blanco y que terminan abruptamente en el contacto con las areniscas. Se cree que el material que rellena estas fracturas es sulfato de calcio. Los científicos de la NASA han nombrado a este afloramiento «Missoula«.
Este afloramiento de rocas en Marte esta formado por rocas moldeadas por el viento marciano, se las denomina ventifactos. Los científicos de la NASA nombraron a este afloramiento como “espalda de caimán” debido a su apariencia escamosa.
Escrito por Geólogo Mansilla Vegas, Julio
julio.tingo@gmail.com
Colaborador invitado de Geotecniafacil.com
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