Científicos planetarios han dado respuesta a un misterio desconcertante en Marte desde que el rover Curiosity de la NASA descubrió un mineral llamado tridimita en el cráter Gale en 2016.
La tridimita es una forma de cuarzo de alta temperatura y baja presión que es extremadamente rara en la Tierra, y no quedó claro de inmediato cómo una porción concentrada terminó en el cráter. El cráter Gale fue elegido como el lugar de aterrizaje de Curiosity debido a la probabilidad de que alguna vez tuvo agua líquida, y Curiosity encontró evidencia que confirmó que Gale era un lago hace tan solo mil millones de años.
"El descubrimiento de tridimita en una lodolita en el cráter Gale es una de las observaciones más sorprendentes que el rover Curiosity ha hecho en 10 años de exploración de Marte", dijo en un comunicado Kirsten Siebach de Rice, coautora de un estudio publicado en línea en Earth and Planetary Science Letters. "La tridimita generalmente se asocia con sistemas volcánicos evolucionados, explosivos y formadores de cuarzo en la Tierra, pero la encontramos en el fondo de un antiguo lago en Marte, donde la mayoría de los volcanes son muy primitivos".
Siebach, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Planetarias, Ambientales y de la Tierra de Rice, es especialista en misiones en el equipo Curiosity de la NASA. Para descubrir la respuesta al misterio, se asoció con dos investigadores postdoctorales en su grupo de investigación Rice, Valerie Payré y Michael Thorpe, Elizabeth Rampe de la NASA y Paula Antoshechkina de Caltech. Payré, el autor principal del estudio, ahora está en la Universidad del Norte de Arizona y se está preparando para unirse a la facultad de la Universidad de Iowa en el otoño.
Siebach y sus colegas comenzaron reevaluando los datos de cada hallazgo informado de tridimita en la Tierra. También revisaron materiales volcánicos de modelos de vulcanismo de Marte y reexaminaron evidencia sedimentaria del lago Gale Crater. Luego se les ocurrió un nuevo escenario que coincidía con toda la evidencia: el magma marciano se sentó durante más tiempo de lo habitual en una cámara debajo de un volcán, experimentando un proceso de enfriamiento parcial llamado cristalización fraccionada hasta que se dispuso de silicio adicional.
En una erupción masiva, el volcán arrojó cenizas que contenían el silicio extra en forma de tridimita en el lago Gale Crater y los ríos circundantes. El agua ayudó a descomponer la ceniza a través de procesos naturales de meteorización química y también ayudó a clasificar los minerales producidos por la meteorización.
El escenario habría concentrado tridimita, produciendo minerales consistentes con el hallazgo de 2016. También explicaría otras evidencias geoquímicas que Curiosity encontró en la muestra, incluidos silicatos opalinos y concentraciones reducidas de óxido de aluminio.
"En realidad, es una evolución directa de otras rocas volcánicas que encontramos en el cráter", dijo Siebach. "Argumentamos que debido a que solo vimos este mineral una vez, y estaba altamente concentrado en una sola capa, el volcán probablemente entró en erupción al mismo tiempo que el lago estaba allí. Aunque la muestra específica que analizamos no era exclusivamente ceniza volcánica, era ceniza que había sido meteorizada y clasificada por agua".
Si una erupción volcánica como la del escenario ocurrió cuando el cráter Gale contenía un lago, significaría que el vulcanismo explosivo ocurrió hace más de 3 mil millones de años, mientras Marte estaba en transición de un mundo más húmedo y quizás más cálido al planeta seco y árido que es hoy.
"Hay amplia evidencia de erupciones volcánicas basálticas en Marte, pero esta es una química más evolucionada", dijo. "Este trabajo sugiere que Marte puede tener una historia volcánica más compleja e intrigante de lo que hubiéramos imaginado antes de Curiosity".
