Los Suelos de Marte y sus Horizontes: Ciclos Hidrológicos, y Cambio Climático

Informaciones recientes nos informan que los suelos de Marte poseen condiciones idóneas para albergar la vida, al menos en lo que a nutrientes se refiere. Las muestras analizadas demuestran que es de naturaleza alcalina, detectándose también magnesio, sodio y potasio, entre otros elementos. También se ha detectado agua helada, aunque no carbono. Sin embargo, escribo este post por otra razón. Como os va a hacer falta, aquí podréis encontrar una breve narración sobre la historia geológica de Marte (lo que la ciencia defiende hoy, veremos mañana…). Este otro documento se ofrece algunos detalles de su fisiografía o modelado superficial, que al parecer se asemeja a ciertos paisajes del Desierto de Atacama (Chile). Según ciertas investigaciones realizadas por Wiliam E. Dietrich, de la Universidad de california, las diferencias fisiográficas entre el planeta rojo y el azul son más cuantitativas que cualitativas. Pero a lo que vamos (…)

 

 

Imagen del suelo Marciano

 

Personalmente me emociona, más que alegra, ver que colegas con los que mantengo buenas relaciones son noticia de portada a nivel internacional. Este es el caso de Ronald Amundson, de la Universidad de Berkeley en California. Ronald, fue uno de los primeros en confiar sobre mis investigaciones sobre edafodiversidad y aplicarlas en la EE.UU. Al margen de correos electrónicos, tuve la ocasión de hablar con el en el Congreso Mundial de Suelos en Filadelfia, al cual acudió con una ponencia sobre diversidad de suelos, en la misma sesión en la que impartí la disertación inaugural. Sin embargo hoy es noticia por sus estudios sobre los suelos de Marte. Y para ello, ha hecho un uso puro y duro de la edafología, a pesar de que se hable de él como experto en geociencias. Es edafólogo: ¡Cojones! Como leeréis más abajo, en las noticias que os reproduzco en español y suahili,  al aplicar conceptos de génesis de suelos “puede” haber dado un buen revolcón a las ideas que mantienen actualmente los planetólogos sobre la pasada presencia de agua en el Planeta rojo. Como leeréis más abajo, se creía que la posible agua líquida que existió en su pasado remoto procedía de surgencias de aguas profundas más que de la lluvia. Sin embargo, Ronald “parece” demostrar que sí existió lluvia, o al menos lloviznas y posiblemente rocío. ¿Por qué? El lavado diferencial de sales en los suelos por la lluvia, pero en ambientes áridos, da lugar a una secuencia de horizontes genéticos de suelos concreta. Si se hubiera tratado de surgencias, esta sería inversa. Hablamos de horizontes de cloruros y sulfatos. Lo que desconocía, era que se habían detectado horizontes sálicos en suelos marcianos (no había oído hablar antes de este hecho). Debo suponer que es así. Obviamente, como explica la noticia, aquello ocurrió en tiempos bastante remotos. Pero si existen sales y agua (…), la vida pudo haber existido, aunque no queden rastros de carbono. Ni él ni yo lo afirmamos. Se trata de una posibilidad. También  me ha emocionado que se hable ya de horizontes genéticos del suelo (aunque se omita toda referencia a la edafología, una vez más: ¿ciencia maldita?

 

 

 

Topografía de la superficie de Marte

Fuente: Astroenlazador

 

Ronald, a demás nos informa que se trata de una secuencia de horizontes presentes en el desierto de Atacama. He vuelto a ojear otra vez su currículo, y he constatado que ha realizado varios estudios en ese hermoso lugar. Los estudios del autor constatan que se puede hacer uso de nuestra disciplina hasta en otros planetas, a pasar de la ausencia de rastros de materia orgánica.

 

 

Grietas de sulfato sobre la superficie de Marte:

Fuente: Noticias astronómicas

 

Una advertencia. En la traducción al castellano que ha realizado  Noticias Astronómicas, se habla de millones de años. ¡Por favor! Se tratan de los famosos billones en el vocabulario yanqui que en realidad hacen referencia a miles de millones de años. Como apuntala Ronald, los suelos son bloques de memoria del pasado, aquí y en Marte, de ahí su interes de preservarlos en estado natural. Y a partir de aquí os dejo que leáis las dos notas de prensa mencionadas. 

 

 

 

Grietas de sulfato sobre la superficie del

 Desierto de Atacama. Fuente: Noticias astronómicas

 

Comenzaremos por la traducción realizada por la página Web o blog Noticias Astronómicas, ya que es en castellano, si bien partió de otra en Sciencedaily, mientras que en Suahili yo os proporciono la de Terradaily. La foto que exponemos de este último enlace nos informa de que “ las grietas causadas por la contracción de la capa superficial de sulfato son evidentes (…) imagen tomada por el rover de la NASA “Oportunity”. Y sigue diciendo (…). Por tanto, y al margen de la posible presencia de suelos poligonales debido a la existencia de permafrost, poco a poco se va desvelando la edafología marciana, aunque nadie duda de que estemos comenzando, por lo que el futuro bien pudiera ofrecernos datos complementarios o refutaciones de las hipótesis que hoy barajamos.

 

 Juan José Ibáñez

 

 

Ronald Amundson

Fuente: Página Web de su Institución

 

Noticias Astronómicas

Un nuevo análisis de datos sobre el suelo marciano dirigido geocientíficos de la Universidad de California, Berkeley, sugiere que alguna vez hubo suficiente agua en la atmósfera del planeta para una ligera llovizna o rocío chocara con el suelo, dejando así un testigo de los signos de su interacción con la superficie del planeta.

 

El estudio llegó a la conclusión rompiendo así la opinión dominante de que el agua líquida que, una vez que existió durante la infancia del planeta rojo porvenía principalmente en forma de aguas subterráneas en lugar de lluvia.

 

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores de Berkeley, utilizarón las mediciones del suelo de Marte que fueron tomadas por diferentes misiones de la NASA: Viking 1, Viking 2, Pathfinder, Spirit y Opportunity. Estas cinco misiones proporcionaron información sobre los suelos de muy distantes lugares investigados entre 1976 y 2006.

 

“Al analizar la composición química del suelo del planeta, podemos obtener importante información sobre la historia climática de Marte”, dijo Ronald Amundson, profesor de ciencias de los ecosistemas en Berkeley y autor principal del estudio. “La opinión predominante, presentada por muchos estudios de las misiones de Marte, es que la química de los suelos de Marte es una mezcla de polvo y roca que ha acumulado a lo largo de los eones, combinado con los efectos de la existencia de agua subterránea, que es casi exactamente lo contrario de cualquier proceso común que forma el suelo de la Tierra. En el presente trabajo, tratamos de dirigir el debate de vuelta de re-evaluación de Marte utilizando los datos geológicas e hidrológicas de los principios que existen la Tierra. “

La versión final del estudio se publicará en línea en Geochimica et Cosmochimica Acta, (…) a finales de junio, y una versión impresa en agosto. El suelo de Marte ha dado muchos titulares en las últimas semanas con el aterrizaje de Phoenix se comenzó la toma de muestras de suelo del polo norte del planeta y el análisis de sus elementos químicos. El objetivo de las pruebas es determinar si Marte fue una vez capaz de sostener la vida, una idea que recibió un impulso el viernes (20 de junio) cuando Phoenix científicos anunció el descubrimiento de hielo debajo del suelo marciano.

 

Si bien el estudio no tenía como objetivo de buscar directamente en evidencia de vida en Marte, el estudio sugiere qué tipo de clima se pudo encontrar la vida en Marte, en el caso de que hubiera existido. El planeta está demasiado frío para que exista agua en estado líquido, pero los científicos en general están de acuerdo en que el planeta durante la primera edad geológica, conocida como la época Noachian y que data de 4,6 millones a 3,5 millones de años atrás, había suficiente gases atmosféricos de efecto invernadero para calentar el aire, lo que apoya la existencia de lagos y ríos.

 

Pero, a diferencia de la Tierra, Marte no tiene tectónica de placas para ayudar a generar las erupciones volcánicas y otras fuentes terrestres de gases de efecto invernadero para mantener el calor, explicó Amundson. Dijo que muchos científicos creen que por el momento en que el planeta deje de estar en el época Noachian y pasó a la época Hesperian, que data de 3,5 millones a 1,8 millones de años atrás, el agua en Marte habían evaporado o congelado. (El planeta se encuentra ahora en su tercer período de tiempo geológico, la época amazónica, que comenzó alrededor de 1,8 millones de años atrás.). El nuevo estudio, sin embargo, sugiere que el agua líquida existió en la atmósfera de Marte en la época Hesperian.


Para apoyar esta opinión, el equipo mostró que el suelo en los lugares de aterrizaje de Viking, Pathfinder y Espírit habían perdido importantes fracciones de los elementos que componen los fragmentos de roca que se formaron en el suelo marciano, una señal de que el agua una vez se trasladó hacia abajo a través de la tierra, y llevar los elementos de la misma. Amundson señaló también que la tierra registra un largo período de sequía, como lo demuestran los patrones de superficie de la ahora rica en sulfato. La distintiva acumulación de depósitos de sulfato son características de los suelos del Desierto de Atacama en el norte de Chile, donde las precipitaciones medias de aproximadamente 1 milímetro por año, por lo que es la región más seca de la Tierra.

 

El Desierto de Atacama y los valles secos de la Antártida, es donde encontramos semejanzas entre la Tierra y Marte”, dijo Amundson. “Yo diría que Marte tiene más elementos en común geológicamente con estos extremos climáticos en la Tierra que estos sitios tienen en común con el resto de nuestro planeta.”

 

Amundson señaló que el sulfato es frecuente en los océanos de la Tierra y la atmósfera, y se incorpora en el agua de lluvia. Sin embargo, es muy soluble, el sulfato se lava normalmente lejos de la superficie del suelo cuando llueve. La clave para que aparezca la distintiva acumulación de sulfato en el suelo es que haya suficiente humedad para moverla hacia abajo, pero no tanto para que sea arrasada por completo. Los investigadores también señalaron que la distribución de los elementos químicos en el suelo de Marte, donde se acumulan sulfatos en la superficie con capas de cloruro de sal por debajo, sugieren la existerncia de la humedad atmosférica.

 

“Los sulfatos tienden a ser menos soluble en agua que los cloruros, por lo que si el agua se mueve a través de la evaporación, podríamos esperar encontrar cloruros en la superficie y por debajo de ellos encontrar sulfatos” dice Amundson. “Pero cuando el agua se mueve hacia abajo, hay una reversión completa, cuando los cloruros se mueven hacia abajo y los sulfatos permanecen más cerca de la superficie. Se han producido ciclos atmosféricos débiles, pero de larga duración que no solo han añadido la sal y el polvo, pero el agua líquida en la superficie del suelo de forma periódica hace que las sales se mueven hacia abajo.”

 

Amundson señaló que todavía hay debate entre los científicos sobre el grado en que la atmósfera y las condiciones geológicas de la Tierra puede ser utilizado como análogos para el medio ambiente en Marte. Dijo que el nuevo estudio sugiere que el suelo de Marte puede ser un “museo” de los registros de información sobre productos químicos sobre la historia del agua en el planeta, y que nuestro propio planeta es la clave para interpretar el registro.

 

“Parece muy lógico que un lugar seco y árido como el planeta Marte con la misma piedra angular geología como muchos lugares en la Tierra tendría algunas de las mismas condiciones hidrológicas y geológicas que operan los procesos que ocurren en nuestros desiertos, aquí en la tierra”, dice Amundson. “Nuestro estudio sugiere que Marte no es un planeta donde las cosas se han comportado radicalmente diferente a la Tierra, y que debemos mirar a regiones como el Desierto de Atacama para una mayor comprensión de la historia climática de Marte.”

Más info: Science Daily

 

New Soil Analysis Suggests It Rained On Mars Long Ago

by Staff Writers

Berkeley CA (SPX) Jul 01, 2008

A new analysis of Martian soil data led by University of California, Berkeley, geoscientists suggests that there was once enough water in the planet’s atmosphere for a light drizzle or dew to hit the ground, leaving tell-tale signs of its interaction with the planet’s surface.

 

The study’s conclusion breaks from the more dominant view that the liquid water that once existed during the red planet’s infancy came mainly in the form of upwelling groundwater rather than rain.

 

To come up with their conclusions, the UC Berkeley-led researchers used published measurements of soil from Mars that were taken by various NASA missions: Viking 1, Viking 2, Pathfinder, Spirit and Opportunity. These five missions provided information on soil from widely distant sites surveyed between 1976 and 2006.

 

By analyzing the chemistry of the planet’s soil, we can derive important information about Mars’ climate history,” said Ronald Amundson, UC Berkeley professor of ecosystem sciences and the study’s lead author.

 

The dominant view, put forward by many now working on the Mars missions, is that the chemistry of Mars soils is a mix of dust and rock that has accumulated over the eons, combined with impacts of upwelling groundwater, which is almost the exact opposite of any common process that forms soil on Earth. In this paper, we try to steer the discussion back by re-evaluating the Mars data using geological and hydrological principles that exist on Earth.” The final version of the study will appear online in Geochimica et Cosmochimica Acta (…). Martian soil has made headlines in recent weeks as NASA’s Phoenix lander began sampling soil from the planet’s north pole and analyzing its chemical elements. The goal of the tests is to determine whether Mars was once capable of supporting life (…). While the UC Berkeley-led study does not delve directly into evidence of life on Mars, it does suggest what kind of climate that life, if it existed, might have encountered.

 

The planet is currently too cold for water to exist in a liquid state, but scientists generally agree that during the planet’s earliest geological period, known as the Noachian epoch and dating 4.6 billion to 3.5 billion years ago, there were enough atmospheric greenhouse gases to warm the air and support lakes and flowing rivers.  But unlike Earth, Mars does not have plate tectonics to help generate volcanoes and other terrestrial sources of greenhouse gases to sustain heat, explained Amundson.  He said that many scientists believe that by the time the planet moved from the Noachian epoch to the Hesperian epoch, dating from 3.5 billion to 1.8 billion years ago, water on Mars had either frozen or evaporated. (The planet is now in its third geological time period, the Amazonian epoch, which started about 1.8 billion years ago.). The new study, however, suggests that liquid water existed in the Martian atmosphere into the Hesperian era.

 

To support this view, the team showed that soil at the Viking, Pathfinder and Spirit landing sites had lost significant fractions of the elements that make up the rock fragments from which the soil was formed, a sign that water once moved downward through the dirt, carrying the elements with it. Amundson also pointed out that the soil records a long period of drying, as evidenced by surface patterns of the now sulfate-rich land. The distinctive accumulations of sulfate deposits are characteristic of soil in northern Chile‘s Atacama Desert, where rainfall averages approximately 1 millimeter per year, making it the driest region on Earth.

 

“The Atacama Desert and the dry valleys of Antarctica are where Earth meets Mars,” said Amundson. “I would argue that Mars has more in common geochemically with these climate extremes on Earth than these sites have in common with the rest of our planet.”

 

Amundson noted that sulfate is prevalent in Earth’s oceans and atmosphere, and is incorporated in rainwater. However, it’s so soluble that it typically washes away from the surface of the ground when it rains. The key for the distinctive accumulation in soil to appear is for there to be enough moisture to move it downward, but not so much that it is washed away entirely. The researchers also noted that the distribution of the chemical elements in Martian soil, where sulfates accumulate on the surface with layers of chloride salt underneath, suggest atmospheric moisture. “Sulfates tend to be less soluble in water than chlorides, so if water is moving up through evaporation, we would expect to find chlorides at the surface and sulfates below that,” said Amundson.

 

But when water is moving downward, there’s a complete reversal of that where the chlorides move downward and sulfates stay closer to the surface. There have been weak but long-term atmospheric cycles that not only add dust and salt but periodic liquid water to the soil surface that move the salts downward.”

 

Amundson pointed out that there is still debate among scientists about the degree to which atmospheric and geological conditions on Earth can be used as analogs for the environment on Mars. He said the new study suggests that Martian soil may be a “museum” that records chemical information about the history of water on the planet, and that our own planet holds the key to interpreting the record.

 

“It seems very logical that a dry, arid planet like Mars with the same bedrock geology as many places on Earth would have some of the same hydrological and geological processes operating that occur in our deserts here on Earth,” said Amundson. “Our study suggests that Mars isn’t a planet where things have behaved radically different from Earth, and that we should look to regions like the Atacama Desert for further insight into Martian climate history.”

Etiquetas:

Si te gustó esta entrada anímate a escribir un comentario o suscribirte al feed y obtener los artículos futuros en tu lector de feeds.

Comentarios

Que entretenido y provechoso es leer vuestros escritos.

A propósito de la cita del autor “Los sulfatos tienden a ser menos soluble en agua que los cloruros, por lo que si el agua se mueve a través de la evaporación, podríamos esperar encontrar cloruros en la superficie y por debajo de ellos encontrar sulfatos” dice Amundson.

Un comentario relativo al movimiento del agua:

Sí, el agua evaporada tenderá en un sistema abierto a elevarse a través de la porosidad del suelo – marciano en este caso -hasta alcanzar la superficie, sim embargo ello no explica el transporte de sales solubilizadas, dado el estado de vapor del agua, sí se explicaría por el ascenso capilar del agua o más bien solución acuosa electrolítica hasta la superficie.

Gracias por la apertura.

[...] sobre el posible lavado de sales en los suelos marcianos ya hablamos en el post “Los Suelos de Marte y sus Horizontes: Ciclos Hidrológicos, y Cambio Climático. Así pues, Roland tenía razón, al parecer. Los horizontes detectados atesoran un color [...]

Si Marte tiene tormentas planetarias de polvo por meses.
No tendríamos datos del suelo (ni con estos robots), original, debajo.¿¿??.
No se. Disculpa la duda.

[...] siguieron otros, como la “formación de horizontes edáficos en Marte: casi confirmado” o “los suelos de Marte y sus horizontes: ciclos hidrológicos, y cambio climático. En consecuencia, me interesé por los resultados de un simposio llevado a cabo en el Congreso [...]

(requerido)

(requerido)


*