Aunque la mayor parte de la actividad volcánica y tectónica de Marte se produjo durante los primeros 1.5 millones de años de su historia geológica, el vulcanismo, el tectonismo y la sismicidad activa recientes en Elysium Planitia revelan una actividad continua. Sin embargo, este pulso reciente en vulcanismo y tectónica es inesperado en un Marte que se está enfriando.
Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Arizona presenta múltiples líneas de evidencia que revelan la presencia de una pluma de manto activa gigante en el Marte actual. El estudio desafía los puntos de vista actuales de la evolución geodinámica marciana con un informe sobre el descubrimiento de una pluma de manto activa que empuja la superficie hacia arriba y causa terremotos y las erupciones volcánicas.
Jeff Andrews-Hanna, profesor asociado de ciencia planetaria en la LPL, dijo: “Tenemos pruebas sólidas de que las plumas del manto están activas en la Tierra y Venus, pero esto no se espera en un mundo pequeño y supuestamente frío como Marte. Marte fue más activo hace 3 a 4 mil millones de años, y la opinión predominante es que el planeta está esencialmente muerto hoy”.
Adrien Broquet, investigador asociado postdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la UArizona, dijo: “Una enorme cantidad de actividad volcánica a principios de la historia del planeta construyó los volcanes más altos del sistema solar y cubrió la mayor parte del hemisferio norte con depósitos volcánicos. La poca actividad que ha ocurrido en la historia reciente generalmente se atribuye a procesos pasivos en un planeta que se está enfriando”.
La llanura Elysium Planitia, ubicada en las tierras bajas del norte de Marte, cerca del ecuador, llamó la atención de los científicos debido a un sorprendente nivel de actividad. Elysium Planitia ha sufrido erupciones significativas en los últimos 200 millones de años, en contraste con otras zonas volcánicas de Marte que no han experimentado una actividad significativa en miles de millones de años.
Andrews Hanna dijo: “El trabajo anterior de nuestro grupo encontró evidencia en Elysium Planitia para los más jóvenes erupción volcánica conocida en Marte. Creó una pequeña explosión de ceniza volcánica hace unos 53,000 años, que en tiempo geológico es esencialmente ayer”.
Cerberus Fossae, una serie de fisuras jóvenes que abarcan más de 800 millas sobre la superficie marciana, es la fuente del vulcanismo en Elysium Planitia. Recientemente, el equipo InSight de la NASA descubrió que casi todos terremotos proceden de esta zona. Aunque se había establecido la edad temprana de esta actividad volcánica y tectónica, aún se desconocía su causa raíz.
Broquet dijo, "Sabemos que Marte no tiene placas tectónicas, por lo que investigamos si la actividad que vemos en la región de Cerberus Fossae podría ser el resultado de una pluma del manto".
Los científicos descubrieron evidencia de una serie similar de eventos en Marte cuando examinaron las características de Elysium Planitia. Uno de los lugares más altos en las vastas tierras bajas del norte de Marte, la superficie se ha elevado más de una milla. La existencia de una pluma de manto es compatible con el levantamiento sostenido desde lo más profundo del globo, según análisis de fluctuaciones menores en el campo gravitatorio.
Mediciones adicionales respaldaron la teoría de que algo empujó la superficie hacia arriba después de que se formaron los cráteres al revelar que el piso de los cráteres de impacto está inclinado en la dirección de la columna. Finalmente, cuando los científicos usaron un modelo tectónico para la región, descubrieron que la única explicación para la extensión que creó el Fosa de Cerbero fue la existencia de un penacho masivo de 2,500 millas de ancho.
Broquet dijo, “En términos de lo que espera ver con una pluma de manto activa, Elysium Planitia está marcando todas las casillas correctas. El hallazgo plantea un desafío para los modelos utilizados por los científicos planetarios para estudiar la evolución térmica de los planetas. Este penacho del manto ha afectado un área de Marte aproximadamente equivalente a la de los Estados Unidos continentales. Los estudios futuros tendrán que encontrar una manera de dar cuenta de una enorme pluma del manto que no se esperaba que estuviera allí".
“Solíamos pensar que InSight aterrizó en una de las regiones geológicamente más aburridas de Marte: una bonita superficie plana que debería representar aproximadamente las tierras bajas del planeta. En cambio, nuestro estudio demuestra que InSight aterrizó justo encima de una cabeza de pluma activa”.
"Tener una pluma de manto activa en Marte hoy es un cambio de paradigma para nuestra comprensión de la evolución geológica del planeta, similar a cuando los análisis de las mediciones sísmicas registradas durante la era Apolo demostraron que el núcleo de la luna estaba fundido".
Los científicos señalaron, “Sus hallazgos también podrían tener implicaciones para Vida en Marte. La región estudiada experimentó inundaciones de agua líquida en su pasado geológico reciente, aunque la causa sigue siendo un misterio. El mismo calor de la columna que alimenta la actividad volcánica y sísmica en curso también podría derretir el hielo para provocar inundaciones y provocar reacciones químicas que podrían sustentar la vida en las profundidades subterráneas”.
Andrews Hanna sayuda, “Los microbios en la Tierra prosperan en entornos como este, y eso también podría ser cierto en Marte. El descubrimiento va más allá de explicar la enigmática actividad sísmica y el resurgimiento de la actividad volcánica. Sabiendo que hay una pluma de manto gigante activa debajo de la superficie marciana plantea preguntas importantes sobre cómo ha evolucionado el planeta. Estamos convencidos de que el futuro nos depara más sorpresas”.
Referencia de la revista:
- Broquet, A., Andrews-Hanna, JC Evidencia geofísica de una pluma de manto activo debajo de Elysium Planitia en Marte. Nat Astron (2022). DUELE: 10.1038/s41550-022-01836-3
