El penacho del manto activo indica que Marte es más activo de lo que se pensaba anteriormente

Investigadores de la Universidad de Arizona revelaron la presencia de una enorme pluma de manto activo, que se cree que es la causa de la intensa actividad volcánica y sísmica en Marte, mediante observaciones orbitales.

Muchos creían que Marte había sido un planeta muerto durante al menos tres mil millones de años debido a la aparente ausencia de placas tectónicas en movimiento en la superficie del planeta. Sin embargo, científicos de la Universidad de Arizona desafían la evolución geodinámica de Marte con un informe del descubrimiento de una pluma de manto activa que empuja la superficie hacia arriba, provocando terremotos y erupciones volcánicas.

El estudio, ‘Evidencia geofísica de una pluma de manto activa debajo de Elysium Planitia en Marte,’ Publicado en astronomía natural, sugiere que el planeta puede tener un interior más tumultuoso de lo que se pensaba anteriormente.

Una pluma de manto activa en Marte

“Nuestro estudio presenta varias líneas de evidencia que apuntan a la presencia de una pluma de manto activa gigante en el Marte actual”, dijo Adrien Broquet, investigador postdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la UArizona y coautor del estudio con Jeff Andrews. . -Hanna, profesora asociada de ciencias planetarias en LPL.

Las plumas del manto son gotas de roca caliente y flotante que se elevan desde las profundidades de un planeta y se abren paso a través del manto para llegar a la base de su corteza, provocando terremotos, fallas y erupciones volcánicas. Por ejemplo, la cadena de islas de Hawái se formó cuando la placa del Pacífico se movió lentamente sobre una pluma del manto.

«Tenemos pruebas sólidas de que las plumas del manto están activas en la Tierra y Venus, pero eso no se espera en un mundo pequeño y supuestamente frío como Marte», dijo Andrews-Hanna. «Marte estuvo más activo hace tres o cuatro mil millones de años, y la opinión predominante es que el planeta está esencialmente muerto hoy».

«Una enorme cantidad de actividad volcánica a principios de la historia del planeta construyó los volcanes más altos del sistema solar y cubrió la mayor parte del hemisferio norte con depósitos volcánicos», dijo Broquet. «La poca actividad que ha ocurrido en la historia reciente generalmente se atribuye a procesos pasivos en un planeta que se está enfriando».

Estudio Elysium Planitia

Los investigadores se sintieron atraídos por una región de Marte llamada Elysium Planitia, una llanura en las tierras bajas del norte de Marte, cerca del ecuador. Esta área, a diferencia de otras regiones volcánicas de Marte, ha experimentado una actividad sorprendente, con grandes erupciones en el área durante los últimos 200 millones de años.

«El trabajo anterior de nuestro grupo encontró evidencia en Elysium Planitia de la erupción volcánica más joven conocida en Marte», dijo Andrews-Hanna. «Creó una pequeña explosión de ceniza volcánica hace unos 53.000 años, que en tiempo geológico es básicamente ayer».

El vulcanismo en esta área se origina en Cerberus Fossae, una colección de fisuras jóvenes que se extienden más de 800 millas a lo largo de la superficie marciana. El equipo de información de la NASA descubrió recientemente que la mayoría de los temblores de marzo provienen de esta región. La causa subyacente de esta actividad volcánica sigue siendo desconocida, aunque está bien estudiada.

En la Tierra, el vulcanismo y los terremotos están asociados con las plumas del manto o la tectónica de placas. «Sabemos que Marte no tiene placas tectónicas, por lo que investigamos si la actividad que observamos en la región de Cerberus Fossae podría ser el resultado de una pluma del manto», dijo Broquet.

Las plumas del manto revelan su presencia en la Tierra a través del material que empuja la superficie y luego estira la corteza. Luego, la roca fundida entra en erupción como basaltos inundados, creando llanuras volcánicas.

A través del estudio de Elysium Planitia, el equipo encontró evidencia de la misma secuencia de eventos que ocurren en Marte. La superficie de Marte se ha elevado más de una milla, y el análisis revela que este levantamiento se sustenta desde lo más profundo del planeta, lo que concuerda con la presencia de una pluma del manto.

El equipo también descubrió que el piso de los cráteres de impacto está inclinado en la dirección de la columna, lo que respalda la idea de que algo empujó la superficie hacia arriba después de que se formaron los cráteres. Finalmente, los investigadores aplicaron un modelo tectónico a la región y encontraron que la presencia de una pluma de manto gigante, de unas 2.500 millas de ancho, era la única forma de explicar la extensión responsable de la formación de Cerberus Fossae.

«En cuanto a lo que esperaría ver con una pluma de manto activa, Elysium Planitia cumple todos los requisitos», dijo Broquet, y agregó que el descubrimiento plantea un desafío para los modelos utilizados por los científicos planetarios para estudiar la evolución térmica de los planetas. “Esta pluma del manto afectó un área de Marte aproximadamente equivalente a la de los Estados Unidos continentales. Los estudios futuros deberán encontrar una manera de explicar una pluma de manto muy grande que se suponía que no estaba allí.

«Solíamos pensar que InSight había aterrizado en una de las regiones geológicamente más aburridas de Marte: una bonita superficie plana que debería ser más o menos representativa de las tierras bajas del planeta», agregó Broquet. «En cambio, nuestro estudio demuestra que InSight aterrizó justo encima de una cabeza de pluma activa».

InSight ahora debe tener en cuenta que esta región está lejos de ser normal para Marte, con la presencia de una pluma activa que afecta los datos sísmicos registrados.

«Tener una pluma de manto activa en Marte hoy es un cambio de paradigma para nuestra comprensión de la evolución geológica del planeta», dijo Broquet, «similar a cuando los análisis de las mediciones sísmicas registradas durante la era Apolo demostraron que el núcleo de la Luna estaba fundido».

Implicaciones para la vida en Marte

Los autores explican que sus hallazgos podrían tener implicaciones para la vida en Marte. En su pasado geológico reciente, la región estudiada ha experimentado inundaciones de agua líquida; pero la causa sigue siendo un misterio. El mismo calor de la pluma del manto que alimenta la actividad volcánica y sísmica también podría derretir el hielo y causar inundaciones. Además, las reacciones químicas podrían ser impulsadas por este calor, lo que permitiría sostener la vida subterránea profunda.

«Los microbios en la Tierra prosperan en entornos como este, y eso también podría ser cierto en Marte», dijo Andrews-Hanna, y agregó que el descubrimiento va más allá de explicar la enigmática actividad sísmica y el resurgimiento de la actividad volcánica.

«Saber que hay una pluma de manto gigante activa debajo de la superficie marciana plantea preguntas importantes sobre cómo evolucionará el planeta con el tiempo. Estamos seguros de que el futuro depara más sorpresas».