En mayo de 2017, el rover Curiosity de la NASA observó cantidades de manganeso superiores a las habituales en las rocas del lecho del lago dentro del cráter Gale, en Marte. Estas rocas sedimentarias tienen tamaños de grano más grandes que los típicos de las rocas del lecho del lago en el cráter. Esto puede indicar que los sedimentos originales se formaron en un río, un delta o cerca de la costa del antiguo lago. En un nuevo artículo, el Dr. Patrick Gasda del Laboratorio Nacional de Los Álamos y sus colegas analizan cómo el manganeso podría haberse enriquecido en estas rocas (por ejemplo, mediante la filtración de agua subterránea a través de los sedimentos originales o a través de la roca posteriormente) y qué oxidante podría ser. responsable de la precipitación de manganeso en las rocas. En la Tierra, el manganeso se enriquece gracias al oxígeno de la atmósfera y este proceso suele verse acelerado por la presencia de microbios. Los microbios de la Tierra pueden utilizar los numerosos estados de oxidación del manganeso como energía para el metabolismo; Si hubiera vida en el antiguo Marte, las mayores cantidades de manganeso en estas rocas a lo largo de la orilla del lago serían una fuente de energía útil para la vida.
Mosaico de Mastcam de la ubicación del rover Sol 1686 mirando detrás del rover (cuesta abajo) en el punto de transición entre los miembros de Sutton Island y Blunts Point Murray. Las imágenes de los soles 1685-1689 muestran texturas sedimentarias de areniscas ricas en manganeso de tonos oscuros y rocas cercanas. Los cuadros de líneas discontinuas en el mosaico grande se muestran como recuadros en la parte inferior de la figura. Pequeños contornos rojos muestran las ubicaciones aproximadas y el alcance de las observaciones de ChemCam. A lo largo de esta área de transición, areniscas de tonos oscuros (presumiblemente ricas en manganeso según las observaciones de ChemCam en tres lugares) se superponen a materiales de tonos claros. Recuadros de izquierda a derecha: (a) Denning Brook, una observación ChemCam de arenisca de tono oscuro, grano fino y rico en manganeso; (b) y (c) dos bloques de tonos claros con texturas estratificadas cruzadas, resaltados con líneas amarillas, a 6 m de Denning Brook y en la parte superior izquierda del gran mosaico; (d) materiales de tonos oscuros (centro del mosaico); y (E1) Newport Ledge, (E2) AEGIS post 1685a, (E3) Sugarloaf Mountain, tres areniscas delgadas y planas laminadas de tonos oscuros. Crédito de la imagen: NASA/Caltech-JPL/MSSS.
“Es difícil que se forme óxido de manganeso en la superficie de Marte, por lo que no esperábamos encontrarlo en concentraciones tan altas en un depósito costero”, dijo el Dr. Gasda.
“En la Tierra, este tipo de depósitos ocurren todo el tiempo debido al alto nivel de oxígeno en nuestra atmósfera producido por la vida fotosintética y a los microbios que ayudan a catalizar esas reacciones de oxidación del manganeso”.
“En Marte, no tenemos evidencia de vida, y el mecanismo para producir oxígeno en la antigua atmósfera de Marte no está claro, por lo que cómo se formó y concentró el óxido de manganeso aquí es realmente desconcertante”.
“Estos hallazgos apuntan a procesos más grandes que ocurren en la atmósfera marciana o en el agua superficial y muestran que es necesario trabajar más para comprender la oxidación en Marte”.
Para medir la abundancia de manganeso en las rocas del lecho del lago dentro del cráter Gale, el Dr. Gasda y sus coautores utilizaron el instrumento ChemCam a bordo del rover Curiosity de la NASA.
“ChemCam es un instrumento de espectroscopia de emisión atómica que utiliza espectroscopia de descomposición inducida por láser (LIBS) para cuantificar la abundancia de elementos presentes en un objetivo”, explicaron.
“ChemCam LIBS utiliza un láser pulsado que emite un haz de 1.067 nm que se enfoca en un objetivo a hasta 7 m del rover, lo que produce una huella analítica de 350-550 μm”.
“Cada pulso de láser elimina e ioniza una pequeña cantidad (de nanogramos a microgramos) de material”.
“La luz emitida por el plasma formado por cada pulso láser es recolectada por el telescopio ChemCam y los espectros son registrados por espectrómetros ultravioleta, violeta y visible en el infrarrojo cercano”.
Las rocas sedimentarias exploradas por el rover Curiosity son una mezcla de arenas, limos y lodos.
Las rocas arenosas son más porosas y el agua subterránea puede pasar más fácilmente a través de las arenas en comparación con los lodos que forman la mayoría de las rocas del lecho del lago en el cráter Gale.
Los investigadores observaron cómo el manganeso podría haberse enriquecido en estas arenas (por ejemplo, mediante la filtración de agua subterránea a través de las arenas en la orilla de un lago o en la desembocadura de un delta) y qué oxidante podría ser responsable de la precipitación de manganeso en las rocas. .
En la Tierra, el manganeso se enriquece gracias al oxígeno de la atmósfera, y este proceso suele verse acelerado por la presencia de microbios.
Los microbios de la Tierra pueden utilizar los numerosos estados de oxidación del manganeso como energía para el metabolismo; Si hubiera vida en el antiguo Marte, las mayores cantidades de manganeso en estas rocas a lo largo de la orilla del lago habrían sido una fuente de energía útil para la vida.
“El entorno del lago Gale, tal como lo revelan estas rocas antiguas, nos brinda una ventana a un entorno habitable que parece sorprendentemente similar a los lugares de la Tierra actuales”, dijo la investigadora principal de ChemCam, la Dra. Nina Lanza, investigadora del Laboratorio Nacional de Los Álamos.
“Los minerales de manganeso son comunes en las aguas poco profundas y óxicas que se encuentran en las orillas de los lagos de la Tierra, y es notable encontrar características tan reconocibles en el antiguo Marte”.
Los equipos papel fue publicado en el Revista de investigación geofísica: planetas.
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PJ Gasda et al. 2024. Areniscas ricas en manganeso como indicador de las condiciones del agua del antiguo lago Oxic en el cráter Gale, Marte. JGR: Planetas 129 (5): e2023JE007923; doi: 10.1029/2023JE007923
2024-05-02 20:00:23
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