Desde 1962, se han lanzado naves espaciales interplanetarias a Marte para explorar el planeta más parecido a la Tierra de nuestro sistema solar. Las primeras dos naves espaciales en aterrizar y operar con éxito en Marte fueron las naves espaciales vikingas lanzadas a Marte en 1975. Estas naves devolvieron imágenes de alta resolución de la superficie marciana y se utilizaron para caracterizar la estructura y composición de la atmósfera y la superficie, y por supuesto , busca evidencia de vida en Marte. La primera misión de Marte en utilizar espectrómetros e imágenes para buscar evidencia de actividad volcánica o de agua presente o pasada en el planeta fue el orbitador Mars Odyssey de 2001.
Tanto la Tierra como Marte son planetas terrestres (también llamados planetas telúricos) compuestos principalmente de rocas de silicato o metales. Con el tiempo, diferentes componentes de un cuerpo planetario, debido a su comportamiento físico o químico, se desarrollan en capas compositivamente distintas; Los materiales más densos de un planeta como el hierro se hunden en el centro, mientras que los materiales menos densos se elevan a la superficie, generalmente en un océano de magma. Tal proceso tiende a crear un núcleo y un manto. A veces se forma una corteza químicamente distinta en la parte superior del manto, y la actividad volcánica trae materiales de magma a la superficie del planeta y la lava.
Mars Rover
El basalto es el tipo de roca volcánica (ígnea) más común en la Tierra, siendo un componente clave de la corteza oceánica, así como la roca volcánica principal en muchas islas oceánicas medias. Las áreas oscuras visibles en la luna de la Tierra, la maria lunar, son llanuras de flujos de lava basáltica. La superficie de Marte está compuesta principalmente de basalto toliítico (una de las dos principales series de magma en rocas ígneas), aunque las partes son más ricas en sílice que el basalto típico y pueden ser similares a las rocas andesíticas en la Tierra.
El 17 de octubre de 2012, el rover Curiosity de la NASA en el planeta Marte en “Rocknest” realizó el primer análisis de difracción de rayos X del suelo marciano. Los resultados del analizador CheMin del rover revelaron la presencia de varios minerales, incluidos feldespato, piroxenos y olivino, y sugirieron que el suelo marciano en la muestra era similar a los “suelos basálticos erosionados” de los volcanes hawaianos.
Las rocas en la superficie marciana y en la corteza consisten predominantemente en minerales que cristalizan en el magma. La mayor parte de nuestro conocimiento actual sobre la composición mineral proviene de datos espectroscópicos de naves espaciales en órbita, análisis in situ de rocas y suelos de seis sitios de aterrizaje, y el estudio de los meteoritos marcianos. Las estructuras volcánicas y los accidentes geográficos cubren grandes porciones de la superficie marciana. Los volcanes más conspicuos en Marte se encuentran en Tharsis y Elysium. Los geólogos creen que una de las razones por las que los volcanes en Marte pudieron crecer tanto es que Marte tiene menos límites tectónicos en comparación con la Tierra. La lava de un punto caliente estacionario pudo acumularse en un lugar de la superficie durante cientos de millones de años.
La disponibilidad de sitios terrestres con destino a la Tierra que son análogos a las geologías marcianas permite a los investigadores investigar Marte utilizando el conocimiento adquirido en la Tierra. Entre los sitios análogos terrestres para Marte se encuentra el Monumento Nacional Cráteres de la Luna en Idaho, EE. UU. El Monumento Nacional Cráteres de la Luna alberga más de 60 flujos de lava de basalto. Esta área contiene el mayor campo de lava basáltica en los Estados Unidos contiguos, compuesto principalmente de lava del período de tiempo geológico actual, la época del Holoceno. El área contiene los mejores ejemplos de grietas de grietas abiertas en el mundo, incluido el más profundo conocido en la Tierra a 800 pies (240 m). Hay excelentes ejemplos de casi todas las variedades de lava basáltica.
Se cree que muchas de las rocas basálticas medidas por los rovers en Marte han experimentado meteorización química durante las interacciones acuosas; sin embargo, existen pocas tasas de meteorización de basalto para los ambientes terrestres para ayudar a interpretar estos procesos. Craters of the Moon representa una cronosecuencia de flujo de basalto y, por lo tanto, permite la investigación de la meteorización del basalto en función del tiempo.
Análogo al Marte moderno relativamente frío y seco, el Monumento Nacional Cráteres de la Luna se encuentra en la llanura del río Snake, una provincia volcánica que fue creada por una serie de erupciones cataclísmicas que formaron calderas que comenzaron hace unos 15 millones de años. La región implica un punto de acceso migratorio que se cree que ahora existe bajo la Caldera de Yellowstone en el Parque Nacional de Yellowstone. Este punto caliente estaba bajo el área de los Cráteres de la Luna hace unos 10 a 11 millones de años, pero se “movió” cuando la Placa de América del Norte emigró hacia el suroeste. La presión del punto caliente eleva la superficie de la tierra, creando montañas con fallas. Después de que pasa el punto caliente, se libera la presión y la tierra disminuye.
El calor sobrante de este punto caliente fue luego liberado por las grietas asociadas a la Cuenca y el Rango y creó los muchos flujos de lava superpuestos que forman los Lechos de Lava de Idaho. La zona de falla más grande es la Gran Grieta; Es a partir de este system Gran sistema de fisuras de grietas ’que se crearon los campos de lava Craters of the Moon, Kings Bowl y Wapi. La Gran Grieta es un Monumento Natural Nacional.
Varios basaltos de flujo del Cráter de la Luna, incluidas las rocas del flujo de Kimama de más de 18,000 años de antigüedad, tienen altos contenidos de óxido de hierro, óxido de titanio y pentóxido de fósforo similares a las rocas analizadas por el Mars Rover Exploration Spirit.
Los basaltos más jóvenes de los flujos del Cráter de la Luna tienen similitudes en el dióxido de silicio, los contenidos alcalinos y las normas mineralógicas con clastos seleccionados en el meteorito marciano del Noroeste de África (NWA) 7034. Estas similitudes en un rango de edades de flujo, por lo tanto, sugieren que el Cráter de la Luna Los basaltos tienen el potencial de arrojar luz importante sobre procesos ígneos específicos que ocurren en Marte.
Los estudios han analizado los basaltos del Monumento Nacional de los Cráteres de la Luna como análogos de composición y meteorización sin choque para rocas y meteoritos marcianos. Los científicos de Thermo Fisher Scientific adquirieron recientemente muestras de basalto del Monumento Nacional Craters of the Moon. Utilizando la difracción de rayos X (XRD) y la fluorescencia de rayos X (XRF), demuestran una solución rápida y eficiente para analizar sinásticamente muestras analógicas marcianas.
Un difractómetro de rayos X permitió un análisis completo de materiales geológicos desde ensambles de fase cualitativa hasta análisis de fase cuantitativo completo. Se eligió un tiempo de medición de 30 minutos para maximizar las intensidades de las fases menores. Junto con un espectrómetro XRF de dispersión de energía para obtener información elemental, se ha obtenido un análisis completo de la muestra de basalto alcalino. El estudio muestra que la instrumentación XRD y EDXRF de sobremesa es una combinación ideal para la investigación geológica y las aplicaciones de procesos.
Para más detalles, descargue “Investigación de XRD y XRF del basalto análogo marciano de los cráteres terrestres”.
Por. Jordan Seefeldt
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