Al principio de la historia de la Tierra, el calor remanente de la colisión que formó la Luna dejó su superficie como un océano de magma. A medida que se enfriaba, su corteza se destrozaba con frecuencia por impactos masivos que eclipsaban el de los dinosaurios. En algún punto entre eso y el inicio de la tectónica de placas, se cree que un proceso distinto provocó que partes de la corteza se hundieran, mientras que el vulcanismo trajo a la superficie material que luego formaría la corteza continental.
Si bien podemos modelar este período, realmente no podemos buscar evidencia que respalde nuestros modelos, ya que parte de esta corteza temprana ha sido erosionada o transformada por las placas tectónicas que eventualmente siguieron. Sin embargo, un equipo de investigadores sugiere que podría haber una manera de ver cómo se ve este proceso, y que no implica una máquina del tiempo. En cambio, se trata de estudiar la superficie de Marte.
muchos volcanes
En Marte, la tectónica de placas nunca se puso en marcha. Entonces, si bien algunas áreas del planeta se han transformado de una manera que nos impide estudiar los primeros períodos de la historia de Marte (mirándote a ti, Olympus Mons), el consenso científico es que casi la mitad de la superficie del planeta tiene más de 3.600 millones de años. . Esto brinda la oportunidad de estudiar los procesos que ocurrieron en los primeros 500 millones de años después de la formación de Marte.
Para hacerlo, un pequeño equipo de investigadores se centró en un área llamada Cuencas de Eridania, profundas depresiones en el hemisferio sur de Marte que alguna vez pudieron haber albergado un lago tres veces el tamaño del Mar Caspio. La corteza en el área contiene la señal más fuerte del campo magnético temprano de Marte, lo que sugiere que podría haberse formado temprano en la historia del planeta, cuando el campo era más fuerte.
Los investigadores comenzaron catalogando todas las características volcánicas de la zona; y había muchos de ellos: docenas, si no cientos. La mayoría de estos tienen análogos en la Tierra: aparecen escudos y calderas volcánicas, flujos de escombros y estratovolcanes. Algunas de las características volcánicas tienen propiedades que sugieren que se formaron mientras el área estaba bajo el agua, lo que indica que las erupciones tuvieron lugar mientras la cuenca estaba llena por el lago Eridania.
Por sí solo, encontrar todas estas características sería sorprendente. Pero las mediciones de la composición del material volcánico indican que tiene un alto contenido en lo que se llama materiales félsicos, es decir, rocas como el granito. Esto contrasta con las lavas basálticas encontradas en otras partes de Marte. «El vulcanismo diverso está asociado con composiciones volcánicas félsicas que no se parecen a ningún otro conjunto de depósitos reconocidos o región volcánica en Marte», escriben los investigadores.
Antes de los platos
El material félsico es menos denso que las rocas basálticas y es un componente importante de las placas continentales que se encuentran actualmente en la Tierra. Debido a su baja densidad, se cree que preferentemente regresó a la superficie en las primeras etapas de la historia de la Tierra, impulsando el proceso que finalmente formaría los continentes. Este proceso puede haber implicado múltiples rondas de enriquecimiento, con material mezclado siendo atraído hacia el interior del planeta y material progresivamente menos denso haciendo erupción, formando los precursores de los continentes de la Tierra.
Sin embargo, la tectónica de placas en la Tierra aún no había comenzado, por lo que el material tuvo que circular hacia el interior desde la superficie a través de algún otro mecanismo. La evidencia de ese mecanismo también ha sido borrada en gran medida por la actividad geológica posterior.
Pero ese no ha sido el caso en Marte. Los investigadores destacan las porciones más profundas de la cuenca, donde la corteza se ha hundido y adelgazado dramáticamente. Sugieren que se trata de un caso en el que la base de la corteza se separó de la superficie y se hundió en el interior del planeta. Incluso hay un sitio donde una única cresta parece haber sido empujada hacia arriba cuando tres cuencas circundantes se hundieron.
Si bien este terreno se considera uno de los más antiguos de Marte, los investigadores sugieren que, dado que casi la mitad del planeta alberga características superficiales muy antiguas, también vale la pena observar otras regiones en detalle. Es de esperar que esto capture otros ejemplos de los procesos observados aquí, lo que nos permitirá tener una imagen más clara del desarrollo temprano de la corteza en los planetas rocosos.
Astronomía de la naturaleza, 2024. DOI: 10.1038/s41550-023-02191-7 (Acerca de los DOI).