L'aterratge de la sonda Viking 1 a Mart es va produir sobre els sediments d'un antic megatsunami
Un estudi internacional de la UAB, el Planetary Science Institute i el centre de recerca Ames de la NASA ha aclarit la història geològica del lloc on va aterrar el 1976 la primera sonda a operar amb èxit en Mart. L'origen d'aquelles planes rocoses va ser un megatsunami generat per un asteroide que va xocar amb un oceà poc profund, cosa que suggereix que el punt d’aterratge sí hauria estat el lloc correcte per fer els experiments en busca de senyals de vida. La recerca, publicada a Scientific Reports, es basa en la identificació d'un cràter oceànic i simulacions de l'onada generada per l'impacte de l'asteroide.
El 20 de juliol de 1976 el mòdul d'aterratge Viking 1 llançat pels Estats Units va fer història en convertir-se en la primera nau espacial a operar amb èxit en la superfície del planeta vermell. La sonda va aterrar al tram inferior de Maja Valles, un canal enorme format per inundacions fluvials catastròfiques fa uns 3.400 milions d'anys, a la regió de Chryse Planitia. Un dels seus objectius principals era la cerca d'evidències de vida en mostres del sòl, per la qual cosa era fonamental aterrar en un lloc amb àmplies possibilitats de trobar-les, com es va pensar que podrien ser els antics canals d’inundació. No obstant això, per a sorpresa dels científics de la NASA, la sonda va retornar imatges de dipòsits rocallosos sense cap característica diagnòstica d'antigues inundacions. Es van proposar algunes explicacions, com que els dipòsits sedimentaris estaven compostos de mantells d'ejecció provocats per impactes de meteorits o fluxos de lava degradats, però no hi havia cràters d'impacte ni fragments de lava prou abundants. L'origen del lloc d'aterratge es va convertir així en un misteri per a la història de l'exploració planetària.
Un estudi publicat a Scientific Reports ha revelat ara que el lloc on va aterrar la Viking 1 és un dipòsit format per un megatsunami que va ser generat per l'impacte d'un asteroide d'entre 3 i 9 quilòmetres de diàmetre, que va xocar amb un oceà septentrional poc profund. El treball, que aclareix la història geològica del lloc d'aterratge, ha estat liderat per J. Alexis P. Rodríguez, investigador del Planetary Science Institute (els EUA) i investigador María Zambrano a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i Mario Zarroca, investigador del Departament de Geologia de la UAB.
Els resultats de l'estudi es basen en la identificació d'un cràter d'origen marí, així com en simulacions numèriques d'alta resolució de l'onada generada per l'impacte de l'asteroide, les quals mostren marges que coincideixen amb els d'un dels dos megatsunamis, el més antic, que els investigadors havien cartografiat anteriorment i que cobririen la zona d'aterratge. L’estudi també inclou la troballa, en imatges d’alta resolució, de patrons de soscavament que concorden amb les prediccions numèriques d’inundacions pel megatsunami al lloc de l’aterratge i els seus voltants.
“Les nostres simulacions mostren que el megatsunami va ser devastador i que va assolir inicialment uns 250 metres d'altura d'onada i va inundar zones costaneres localitzades almenys a 2.000 km del cràter d'impacte. Aquestes zones costaneres inclouen una conca enorme on l'onada podria haver format una mar interior en els tròpics del planeta”, assenyala Mario Zarroca.
Cràters marins, essencials per entendre l'evolució d'ambients costaners
“La cerca de cràters marins marcians és extremadament difícil, però resulta essencial per entendre l'evolució d'ambients costaners al planeta vermell. La conca paleoceànica inclou molts cràters dispersos que es van formar o molt abans o molt després que l'oceà. Altres estudis han proposat possibles cràters marins. El nostre està basat en múltiples proves de teledetecció i simulació per computador, la qual cosa ens ha permès identificar el primer cràter de Mart amb relacions estratigràfiques, geogràfiques i numèriques indicatives d'un origen per impacte oceànic”, explica Alexis Palmero Rodríguez.
El cràter està per sobre dels paisatges formats per les inundacions que va generar l'oceà i cobert pels dipòsits del megatsunami més recent que ja van cartografiar els investigadors. “És possible, per tant, que contingui un registre geològic que detalli l'evolució de l'oceà des de la seva formació fins a la seva congelació”, sosté Rodríguez.
Nou context geològic per a la recerca
La NASA va determinar que l'experiment de la Viking 1 no havia proporcionat una evidència clara que Mart albergués o hagués albergat senyals de vida microbiològica en el sòl pròxim a l'aterratge. L'estudi publicat ara no és directament rellevant per a aquests resultats, però els investigadors assenyalen que la vinculació del dipòsit rocós a l'oceà del nord proporciona un nou context geològic per interpretar l'experiment i convida a la reconsideració científica de la informació astro-biològica que va ser recollida en els primers mesuraments in situ a Mart.
“El mòdul d'aterratge va detectar sals al terreny. Si es comprova que aquestes sals eren d'origen marí, es podria predir una composició salobre d'aigua de mar que hauria estat molt més resistent a la congelació que els mars terrestres. A més, aquest tipus de composició existeix en alguns llacs a la Terra i aquests contenen organismes capaços de viure en ambients tan extrems. Si l'oceà va formar una capa de gel, aquesta composició salina podria haver allargat el seu estat líquid significativament i estabilitzar-ne l’habitabilitat. Per tant, el lloc d'aterratge sí que era l'adequat per dur a terme l'experiment”, argumenta Mario Zarroca.
El proper pas per als investigadors serà caracteritzar nombrosos terrenys pròxims al cràter identificat com a possibles llocs d'aterratge en funció del potencial d'habitabilitat i d'albergar proves d'antics bio-senyals. “Hem evidenciat, per exemple, indicis d’una prolongada glaciació al voltant de l'oceà que va erosionar la vora del cràter i moltes altres crestes costaneres. Degué ser una glaciació humida, cosa que implica que el clima va continuar sent semblant al de la Terra, com els hiverns d'Alaska. Això és important, perquè indica una potencial habitabilitat estesa. A més, hem trobat volcans de fang en el cràter i els seus voltants, que constitueixen estructures sedimentàries en què, en cas d’haver existit, podrien haver concentrat, i després exposat a la superfície, evidències d'activitat biològica”, apunta Rodríguez.
Reconstrucció esquemàtica que mostra la història de la formació i modificació a la regió de Mart de Chryse Planitia. (a) El cràter (anomenat Pohl) es forma en un ambient marí superficial, (b) desencadenant fronts de flux d'aigua i dipòsits rocallosos del megatsunami. (c) Els fronts d'onades inunden àmpliament les planes limítrofs de les terres altes i baixes, incloent-hi una secció d'aproximadament 900 km al sud-oest del lloc de l'impacte. (d) L'oceà retrocedeix fins a -4.100 m, acompanyat d'una dissecció regional de les glaceres que van erosionar les vores del cràter i altres cràters. (e) El megatsunami més recent desborda el cràter i parts del megatsunami més antic. La glaciació continua i posteriorment es formen volcans de fang. (f) Uns 3.400 milions d'anys després, el mòdul d'aterratge Viking 1 aterra a la vora del dipòsit del megatsunami més antic. (Scientific Reports).
Article: Alexis P. Rodriguez, Darrel K. Robertson, Jeffrey S. Kargel, Victor R. Baker, Daniel C. Berman, Jacob Cohen, Francois Costard, Goro Komatsu, Anthony Lopez, Hideaki Miyamoto, Mario Zarroca. Evidence of an Oceanic Impact and Megatsunami Sedimentation in Chryse Planitia, Mars. Sci Rep (2022). https://www.nature.com/articles/s41598-022-18082-2