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El aterrizaje de la sonda Viking 1 en Marte se produjo sobre los sedimentos de un antiguo megatsunami

02 dic 2022
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Un estudio internacional de la UAB, el Planetary Science Institute y el centro de investigación Ames de la NASA ha esclarecido la historia geológica del lugar donde aterrizó en 1976 la primera sonda en operar con éxito en Marte. El origen de aquellas llanuras rocosas fue un megatsunami generado por un asteroide que chocó con un océano poco profundo, lo que sugiere que el punto de aterrizaje sí habría sido el lugar correcto para llevar a cabo los experimentos en busca de señales de vida. La investigación, publicada en Scientific Reports, se basa en la identificación de un cráter oceánico y simulaciones de la ola generada por el impacto del asteroide.

Pohl crater Mart

El 20 de julio de 1976 el módulo de aterrizaje Viking 1 lanzado por Estados Unidos hizo historia al convertirse en la primera nave espacial en operar con éxito en la superficie del planeta rojo. La sonda aterrizó en el tramo inferior de Maja Valles, un enorme canal formado por inundaciones fluviales catastróficas hace unos 3.400 millones de años en la región de Chryse Planitia. Uno de sus principales objetivos era la búsqueda de evidencias de vida en muestras del suelo, por lo que era fundamental aterrizar en un lugar con amplias posibilidades de hallarlas, como se pensó que podrían ser los antiguos canales de inundación. Sin embargo, para sorpresa de los científicos de la NASA, la sonda devolvió imágenes de derrubios sin característica diagnóstica alguna de antiguas inundaciones. Se propusieron algunas explicaciones, como que los depósitos sedimentarios estaban compuestos de mantos de eyección provocados por impactos de meteoritos o flujos de lava degradados, pero no había cráteres de impacto ni fragmentos de lava suficientemente abundantes. El origen del lugar de aterrizaje se convirtió así en un misterio para la historia de la exploración planetaria.

Un estudio publicado en Scientific Reports ha revelado ahora que el sitio donde aterrizó la Viking 1 es un depósito formado por un megatsunami que fue generado por el impacto de un asteroide de entre 3 y 9 kilómetros de diámetro, que chocó con un océano septentrional poco profundo. El trabajo, que esclarece la historia geológica del lugar de aterrizaje, ha sido liderado por J. Alexis P. Rodríguez, investigador del Planetary Science Institute (EE. UU.) e investigador María Zambrano en la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y Mario Zarroca, investigador del Departamento de Geología de la UAB.

Los resultados del estudio se basan en la identificación de un cráter de origen marino, así como en simulaciones numéricas de alta resolución de la ola generada por el impacto del asteroide, las cuales muestran márgenes que coinciden con los de uno de los dos megatsunamis, el más antiguo, que los investigadores habían cartografiado anteriormente y que cubrirían la zona de aterrizaje. El estudio también incluye el hallazgo, en imágenes de súper alta resolución, de patrones de socavación que concuerdan con las predicciones numéricas de inundaciones por el megatsunami en el lugar de aterrizaje y sus proximidades.

“Nuestras simulaciones muestran que el megatsunami fue devastador y que alcanzó inicialmente unos 250 metros de altura de ola e inundó zonas costeras localizadas por lo menos a 2.000 km del cráter de impacto. Estas zonas costeras incluyen una cuenca enorme donde la ola podría haber formado un mar interior en los trópicos del planeta”, señala Mario Zarroca.

Cráteres marinos, esenciales para entender la evolución de ambientes costeros

“La búsqueda de cráteres marinos marcianos es extremadamente difícil, pero resulta esencial para entender la evolución de ambientes costeros en el planeta rojo. La cuenca paleoceánica incluye muchos cráteres dispersos que se formaron o mucho antes o mucho después que el océano. Otros estudios han propuesto posibles cráteres marinos. El nuestro está basado en múltiples pruebas de teledetección y simulación por computador, lo que nos ha permitido identificar el primer cráter de Marte con relaciones estratigráficas, geográficas y numéricas indicativas de un origen por impacto oceánico”, explica Alexis Palmero Rodríguez.

El cráter está por encima de los paisajes formados por las inundaciones que generó el océano y cubierto por los depósitos del megatsunami más reciente que ya cartografiaron los investigadores. “Es posible, por tanto, que contenga un registro geológico que detalle la evolución del océano desde su formación hasta su congelación”, sostiene Rodríguez

Nuevo contexto geológico para la investigación

La NASA determinó que el experimento de la Viking 1 no había proporcionado una clara evidencia de que Marte albergara o hubiera albergado señales de vida microbiológica en el suelo próximo al aterrizaje. El estudio publicado ahora no es directamente relevante para estos resultados, pero los investigadores señalan que la vinculación del depósito rocoso al océano del norte proporciona un nuevo contexto geológico para interpretar el experimento e invita a la reconsideración científica de la información astrobiológica que fue recogida en las primeras mediciones in situ en Marte.

“El módulo de aterrizaje detectó sales en el terreno. Si se comprueba que estas sales eran de origen marino, se podría predecir una composición salobre de agua de mar que habría sido mucho más resistente a la congelación que los mares terrestres. Además, ese tipo de composición existe en algunos lagos en la Tierra y estos contienen organismos capaces de vivir en ambientes tan extremos. Si el océano formó una capa de hielo, esta composición salina podría haber alargado su estado líquido significativamente, estabilizando su habitabilidad. Por tanto, el sitio de aterrizaje sí era el adecuado para llevar a cabo el experimento”, argumenta Mario Zarroca.

El próximo paso para los investigadores será caracterizar numerosos terrenos próximos al cráter identificado como posibles lugares de aterrizaje en función de su potencial de habitabilidad y de albergar pruebas de antiguas bioseñales. “Por ejemplo, observamos indicios de una prolongada glaciación alrededor del océano que erosionó el borde del cráter y muchas otras crestas costeras. Debió ser una glaciación húmeda, lo que implica que el clima siguió siendo algo parecido al de la Tierra, semejante a los inviernos de Alaska. Esto es importante porque indica una potencial habitabilidad extendida. Además, hemos hallado volcanes de lodo en el cráter y sus alrededores, que constituyen estructuras sedimentarias en las que, en caso de haber existido, podría haberse concentrado y luego expuesto a la superficie, evidencias de actividad biológica”, apunta Rodríguez.

Reconstrucción megatsunamis Marte

Reconstrucción esquemática que muestra la historia de la formación y modificación en la región de Chryse Planitia de Marte. (a) El cráter (denominado Pohl) se forma en un ambiente marino superficial y (b) desencadena frentes de flujo de agua y escombros del megatsunami. (c) Los frentes de olas inundan ampliamente las llanuras limítrofes de las tierras altas y bajas, incluyendo una sección de aproximadamente 900 km al suroeste del lugar del impacto. (d) El océano retrocede hasta -4.100 m, acompañado de una disección regional de los glaciares que erosionó los bordes del cráter y otros cráteres. (e) El megatsunami más reciente desborda el cráter y partes del megatsunami más antiguo. La glaciación continúa y posteriormente se forman volcanes de lodo. (f) Unos 3.400 millones de años después, el módulo de aterrizaje Viking 1 aterriza en el borde del depósito del megatsunami más antiguo. (Scientific Reports).

Artículo: 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

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