El sistema solar primitivo era un lugar caótico, con evidencia que indicaba que Marte probablemente fue golpeado por planetesimales, pequeños protoplanetas de hasta 1,200 millas de diámetro, temprano en su historia. Los científicos del Southwest Research Institute modelaron la mezcla de materiales asociados con estos impactos, revelando que el Planeta Rojo puede haberse formado en una escala de tiempo más larga de lo que se pensaba anteriormente.

Una cuestión abierta importante en la ciencia planetaria es determinar cómo se formó Marte y en qué medida su evolución temprana se vio afectada por colisiones. Esta pregunta es difícil de responder dado que miles de millones de años de historia han borrado constantemente la evidencia de los primeros eventos de impacto. Afortunadamente, parte de esta evolución se registra en meteoritos marcianos. De aproximadamente 61,000 meteoritos encontrados en la Tierra, se cree que solo 200 más o menos son de origen marciano, expulsados ​​del Planeta Rojo por colisiones más recientes.

Estos meteoritos exhiben grandes variaciones en los elementos amantes del hierro, como el tungsteno y el platino, que tienen una afinidad moderada a alta por el hierro. Estos elementos tienden a migrar desde el manto de un planeta hacia su núcleo central de hierro durante la formación. La evidencia de estos elementos en el manto marciano como muestreados por meteoritos es importante porque indican que Marte fue bombardeado por planetesimales en algún momento después de que terminó su formación de núcleo primario. El estudio de los isótopos de elementos particulares producidos localmente en el manto mediante procesos de desintegración radiactiva ayuda a los científicos a comprender cuándo se completó la formación del planeta.

"Sabíamos que Marte recibió elementos como el platino y el oro de colisiones tempranas y grandes. Para investigar este proceso, realizamos simulaciones de impacto de hidrodinámica de partículas suavizadas", dijo la Dra. Simone Marchi de SwRI, autora principal de un Avances científicos papel que describe estos resultados. "Según nuestro modelo, las primeras colisiones producen un manto marciano heterogéneo, similar a una torta de mármol. Estos resultados sugieren que la visión predominante de la formación de Marte puede estar sesgada por el número limitado de meteoritos disponibles para el estudio".

Basado en la proporción de isótopos de tungsteno en meteoritos marcianos, se ha argumentado que Marte creció rápidamente dentro de unos 2-4 millones de años después de que el Sistema Solar comenzó a formarse. Sin embargo, grandes colisiones tempranas podrían haber alterado el equilibrio isotópico de tungsteno, lo que podría soportar una escala de tiempo de formación de Marte de hasta 20 millones de años, como lo muestra el nuevo modelo.

"Las colisiones por proyectiles lo suficientemente grandes como para tener sus propios núcleos y mantos podrían dar como resultado una mezcla heterogénea de esos materiales en el manto marciano temprano", dijo el coautor Dr. Robin Canup, vicepresidente asistente de la División de Ciencia e Ingeniería Espacial de SwRI. "Esto puede llevar a interpretaciones diferentes sobre el momento de la formación de Marte que aquellas que suponen que todos los proyectiles son pequeños y homogéneos".

Los meteoritos marcianos que aterrizaron en la Tierra probablemente se originaron en unas pocas localidades alrededor del planeta. La nueva investigación muestra que el manto marciano podría haber recibido adiciones variables de materiales de proyectil, lo que condujo a concentraciones variables de elementos amantes del hierro. La próxima generación de misiones a Marte, incluidos los planes para devolver muestras a la Tierra, proporcionará nueva información para comprender mejor la variabilidad de los elementos amantes del hierro en las rocas marcianas y la evolución temprana del Planeta Rojo.

"Para comprender completamente a Marte, necesitamos comprender el papel que jugaron las primeras y más colisiones energéticas en su evolución y composición", concluyó Marchi.

El artículo, "Un manto marciano compositivamente heterogéneo debido a la acumulación tardía", se publicará en Avances científicos el 12 de febrero de 2020. La investigación fue parcialmente financiada por el Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA y una subvención de Habitable Worlds de la NASA.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Instituto de investigación del sudoeste. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

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