El rover ha descubierto que el suelo del cráter Jezero está formado por rocas volcánicas que interactuaron con el agua.
Los científicos se sorprendieron cuando el rover Perseverance Mars de la NASA comenzó a examinar rocas en el suelo del cráter Jezero en la primavera de 2021: debido a que el cráter contuvo un lago hace miles de millones de años, esperaban encontrar rocas sedimentarias, que se habrían formado cuando la arena y el barro se asentaron en un ambiente que alguna vez fue acuoso. En cambio, descubrieron que el suelo estaba hecho de dos tipos de rocas ígneas: una que se formó en las profundidades del subsuelo a partir del magma y la otra a partir de la actividad volcánica en la superficie.
Los hallazgos se describen en cuatro nuevos artículos publicados el jueves 25 de agosto. En Science, uno ofrece una descripción general de la exploración de Perseverance en la superficie del cráter antes de que el rover llegara al antiguo delta del río Jezero en abril de 2022; un segundo estudio, en la misma revista, detalla rocas distintivas que parecen haberse formado a partir de un grueso cuerpo de magma. Los otros dos artículos, publicados en Science Advances, exponen las formas en que el láser de vaporización de rocas y el radar de penetración en el suelo de Perseverance establecieron que el suelo del cráter está cubierto por rocas ígneas.
Rocas antiguas
Las rocas ígneas son excelentes cronometradores: los cristales que contienen registran datos sobre el momento preciso en que se formaron.
“Un gran valor de las rocas ígneas que recolectamos es que nos dirán cuándo el lago estuvo presente en Jezero. Sabemos que estuvo allí más recientemente que cuando se formaron las rocas ígneas del suelo del cráter”, dijo Ken Farley de Caltech, científico del proyecto de Perseverance y autor principal del primero de los nuevos artículos de Science. “Esto abordará algunas preguntas importantes: ¿cuándo fue propicio el clima de Marte para la aparición de lagos y ríos en la superficie del planeta, y cuándo cambió a las condiciones muy frías y secas que vemos hoy?”
Perseverance tomó este primer plano de un objetivo rocoso apodado “Foux” usando su cámara WATSON el 11 de julio de 2021, el día marciano, o sol, de la misión número 139. El área dentro de la cámara es de aproximadamente 3,5 centímetros por 2,6 centímetros.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Sin embargo, debido a cómo se forma, la roca ígnea no es la mejor para preservar signos potenciales de la antigua vida microscópica que busca Perseverance. Por el contrario, determinar la edad de la roca sedimentaria puede ser un desafío, particularmente cuando contiene fragmentos de roca que se formaron en diferentes momentos antes de que se depositara el sedimento de roca. Pero la roca sedimentaria a menudo se forma en ambientes acuosos adecuados para la vida y es más favorable para preservar signos antiguos de vida.
Es por eso que el delta del río rico en sedimentos que Perseverance ha estado explorando desde abril de 2022 ha sido tan llamativo para los científicos. El rover ha comenzado a perforar y recolectar muestras de núcleos de rocas sedimentarias allí para que el proyecto de devolución de muestras de Marte pueda traerlas a la Tierra para estudiarlas mediante un potente equipo de laboratorio, demasiado grande para llevar a Marte.
Rocas misteriosas formadas por magma
El segundo artículo publicado en Science resuelve un misterio sobre Marte. Hace años, los orbitadores de Marte detectaron una formación rocosa llena del mineral olivino. Con una superficie aproximada de 70.000 kilómetros cuadrados, esta formación se extiende desde el borde interior del cráter Jezero hacia la región circundante.
Créditos: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS.
Los científicos han ofrecido varias teorías sobre por qué el olivino es tan abundante en un área tan grande de la superficie, entre ellas cabe estimar los impactos de meteoritos, las erupciones volcánicas y los procesos sedimentarios. Otra teoría es que el olivino se formó en las profundidades del subsuelo a partir del enfriamiento lento del magma (roca fundida) antes de quedar expuesto con el tiempo por la erosión.
Yang Liu del Jet Propulsion Laboratory de la NASA (California) y sus coautores han determinado que la última explicación es la más probable. Perseverance raspó una roca para revelar su composición; al estudiar la zona expuesta, los científicos se centraron en el gran tamaño de grano del olivino, junto con la química y la textura de la roca.
Usando el instrumento PIXL de Perseverance, determinaron que los granos de olivino miden de 1 a 3 milímetros, mucho más grandes de lo que se esperaría para el olivino que se formara en la lava y que se enfriara rápidamente en la superficie del planeta.
“Este gran tamaño de cristal y su composición uniforme en una textura específica de roca requieren un ambiente de enfriamiento muy lento”, dijo Liu. “Por ello, lo más probable es que este magma de Jezero no estuviera en erupción en la superficie”.
Herramientas científicas únicas
Los dos artículos de Science Advances detallan los hallazgos de los instrumentos científicos que ayudaron a establecer que las rocas ígneas cubren el suelo del cráter. Los instrumentos son el láser SuperCam de Perseverance y un radar de penetración terrestre llamado RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment).
La SuperCam está equipada con un láser de vaporización de rocas que puede disparar a un objetivo tan pequeño como la punta de un lápiz a una distancia de hasta 7 metros. Estudia el vapor resultante utilizando un espectrómetro de luz visible para determinar la composición química de una roca. La SuperCam analizó 1.450 puntos durante los primeros 10 meses de Perseverance en Marte, lo que ayudó a los científicos a llegar a su conclusión sobre las rocas ígneas en el suelo del cráter.
Además, SuperCam usando luz infrarroja cercana (es el primer instrumento en Marte con esa capacidad) descubrió que el agua alteró los minerales en las rocas del suelo del cráter. Sin embargo, las alteraciones no fueron generalizadas en todo el suelo del cráter, según la combinación de observaciones láser e infrarrojas.
“Los datos de SuperCam sugieren que estas capas de roca estaban aisladas del agua del lago de Jezero o que el lago existió durante un tiempo limitado”, dijo Roger Wiens, investigador principal de SuperCam en la Universidad de Purdue y el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
La RIMFAX marca otra primicia: los orbitadores de Marte llevan radares de penetración terrestre, pero ninguna nave espacial en la superficie de Marte los tenía antes de Perseverance. Al estar en la superficie, RIMFAX puede proporcionar detalles incomparables y examinó el suelo del cráter a una profundidad de hasta 15 metros.
Sus “radargramas” de alta resolución muestran capas de roca inclinadas inesperadamente hasta 15 grados bajo tierra. Comprender cómo se ordenan estas capas de roca puede ayudar a los científicos a construir una línea de tiempo de la formación del cráter Jezero.
“Como primer instrumento de este tipo en operar en la superficie de Marte, RIMFAX ha demostrado el valor potencial de un radar de penetración terrestre como herramienta para la exploración del subsuelo”, dijo Svein-Erik Hamran, investigador principal de RIMFAX en la Universidad de Oslo en Noruega. .
El equipo científico está entusiasmado con lo que han encontrado hasta ahora, pero están aún más entusiasmados con los descubrimientos científicos que se avecinan.
Más información sobre la misión
Un objetivo clave para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, abrirá el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas y regolito marcianos (roca rota y polvo).
Posteriores misiones de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y transportarlas a la Tierra para realizar un análisis en profundidad.
La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que incluye misiones Artemis a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.
El JPL, que Caltech administra para la NASA en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.
Edición: R. Castro.