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Este artículo trata sobre el período y el sistema geológico de Marte. Para el patriarca bíblico de quien "Noé" es el adjetivo derivado, vea Noé .
Noé
4100 - 3700 Ma
Terreno de Noé.jpg
MOLA mapa en relieve coloreado de Noachis Terra , el área de tipo para el Sistema Noé. Tenga en cuenta el parecido superficial con las tierras altas lunares . Los colores indican elevación, con rojo más alto y azul violeta más bajo. La característica azul en la parte inferior derecha es la parte noroeste de la cuenca de impacto gigante de Hellas .
Cronología
SubdivisionesNoajiano temprano

Medio Noé

Noé tardío
Información de uso
Cuerpo celestialMarte
Escalas de tiempo utilizadasEscala de tiempo geológico marciano
Definición
Unidad cronológicaPeríodo
Unidad estratigráficaSistema
Sección de tipoNoachis Terra

El Noachian es un sistema geológico y principios de período de tiempo en el planeta Marte caracteriza por altas tasas de meteoritos y asteroides impactos y la posible presencia de abundante agua de la superficie . [1] La edad absoluta del período de Noé es incierta, pero probablemente corresponde a los períodos lunar Pre-Nectariano a Imbrio temprano [2] de hace 4100 a 3700 millones de años, durante el intervalo conocido como el Bombardeo Intenso Tardío . [3] Muchas de las grandes cuencas de impacto en elLa Luna y Marte se formaron en este momento. El periodo Noeico equivale aproximadamente a la tierra Hadeano y principios arqueanas eones cuando probable surgió el primeras formas de vida. [4]

Los terrenos de la edad de Noé en Marte son los principales lugares de aterrizaje de naves espaciales para buscar evidencia fósil de vida . [5] [6] Durante el Noé, la atmósfera de Marte era más densa de lo que es hoy, y el clima posiblemente lo suficientemente cálido como para permitir la lluvia. [7] Grandes lagos y ríos estaban presentes en el hemisferio sur, [8] [9] y un océano puede haber cubierto las llanuras bajas del norte. [10] [11] Se produjo un extenso vulcanismo en la región de Tharsis , que generó enormes masas de material volcánico (el abultamiento de Tharsis) y la liberación de grandes cantidades de gases a la atmósfera. [3] La meteorización de las rocas superficiales produjo una diversidad de minerales arcillosos ( filosilicatos ) que se formaron en condiciones químicas propicias para la vida microbiana . [12] [13]

Descripción y origen del nombre [ editar ]

La Noé sistema y plazo lleva el nombre de Noachis Terra (lit. "Tierra de Noah "), una región del altiplano lleno de cráteres oeste de la Hélade cuenca. La zona de tipo del Sistema de Noé está en el Noachis cuadrángulo (MC-27) alrededor de 45 ° S 340 ° W / 45 ° S 340 ° W / -45; -340 . A gran escala (> 100 m), las superficies de Noé son muy montañosas y accidentadas, parecidas superficialmente a las tierras altas lunares . Los terrenos de Noé consisten en mantos de eyección superpuestos e intercalados de muchos cráteres antiguos. También son comunes los materiales de los bordes montañosos y la roca del sótano levantada de grandes cuencas de impacto. [14](Véase Anseris Mons , por ejemplo.) La densidad numérica de los grandes cráteres de impacto es muy alta, con unos 400 cráteres de más de 8 km de diámetro por millón de km 2 . [15] Las unidades de la edad de Noé cubren el 45% de la superficie marciana; [16] ocurren principalmente en las tierras altas del sur del planeta, pero también están presentes en grandes áreas en el norte, como en Tempe y Xanthe Terrae, Acheron Fossae y alrededor de la cuenca Isidis ( Libya Montes ). [17] [18]

HesperianAmazonian (Mars)
Períodos de tiempo marcianos (hace millones de años)

Cronología y estratigrafía de Noé [ editar ]

Sección transversal esquemática de la imagen a la izquierda. Las unidades de superficie se interpretan como una secuencia de capas ( estratos ), con la más joven en la parte superior y la más antigua en la parte inferior de acuerdo con la ley de superposición .
Imagen de HiRISE que ilustra la superposición , un principio que permite a los geólogos determinar las edades relativas de las unidades de superficie. El flujo de lava de tonos oscuros se superpone (es más joven que) el terreno de tonos claros y con más cráteres (¿flujo de lava más antiguo?) A la derecha. La eyección del cráter en el centro se superpone a ambas unidades, lo que indica que el cráter es la característica más joven de la imagen. (Vea la sección transversal esquemática, a la derecha).

Los períodos de tiempo marcianos se basan en el mapeo geológico de unidades de superficie a partir de imágenes de naves espaciales . [14] [19] Una unidad de superficie es un terreno con una textura, color, albedo , propiedad espectral o conjunto de accidentes geográficos distintos que lo distinguen de otras unidades de superficie y es lo suficientemente grande como para mostrarse en un mapa. [20] Los mapeadores utilizan un enfoque estratigráfico iniciado a principios de la década de 1960 para los estudios fotogeológicos de la Luna . [21] Aunque se basa en las características de la superficie, una unidad de superficie no es la superficie en sí ni un grupo de accidentes geográficos . Es una unidad geológica inferida (p. ej., formación ) que representa un cuerpo de roca en forma de lámina, en forma de cuña o tabular que subyace a la superficie. [22] [23] Una unidad de superficie puede ser un depósito de eyección de cráter, un flujo de lava o cualquier superficie que se pueda representar en tres dimensiones como un estrato discreto delimitado por encima o por debajo por unidades adyacentes (ilustrado a la derecha). Utilizando principios como la superposición (ilustrada a la izquierda), las relaciones transversales y la relación de la densidad del cráter de impacto con la edad, los geólogos pueden colocar las unidades en una secuencia de edad relativa de mayor a menor. Las unidades de edad similar se agrupan globalmente en más grandes, cronoestratigráficas ( cronoestratigráficas) unidades, llamadas sistemas . Para Marte, se definen tres sistemas: el de Noé, el Hespérico y el Amazónico. Las unidades geológicas que se encuentran debajo (más antiguas que) del Noé son designadas informalmente Pre-Noé. [24] El tiempo geológico ( geocronológico ) equivalente del Sistema de Noé es el Período de Noé. Las rocas o unidades de superficie del sistema de Noé se formaron o depositaron durante el período de Noé.

Sistema frente a período [ editar ]

e  h
Unidades en geocronología y estratigrafía de la Tierra [25]
Segmentos de roca ( estratos ) en cronoestratigrafíaPeríodos de tiempo en geocronologíaNotas (Marte)
EonotemaEónno se usa para Marte
ErathemErano se usa para Marte
SistemaPeríodo3 en total; 10 8 a 10 9 años de duración
SerieÉpoca8 en total; 10 7 a 10 8 años de duración
EtapaEdadno se usa para Marte
CronozonaChronmenor que una edad / etapa; no utilizado por la escala de tiempo de ICS

Sistema y Período no son términos intercambiables en la nomenclatura estratigráfica formal, aunque con frecuencia se confunden en la literatura popular. Un sistema es una columna estratigráfica idealizada basada en el registro físico de rocas de un área tipo (sección tipo) correlacionada con secciones de rocas de muchas ubicaciones diferentes en todo el planeta. [26] Un sistema está limitado por arriba y por abajo por estratos con características claramente diferentes (en la Tierra, por lo general índices fósiles ) que indican cambios dramáticos (a menudo abruptos) en la fauna dominante o las condiciones ambientales. (Véase el límite Cretácico-Paleógeno como ejemplo).

En cualquier lugar, las secciones de roca en un sistema dado pueden contener lagunas ( discordancias ) análogas a las páginas faltantes de un libro. En algunos lugares, las rocas del sistema están ausentes por completo debido a la no deposición o erosión posterior. Por ejemplo, las rocas del Sistema Cretácico están ausentes en gran parte del interior central oriental de los Estados Unidos. Sin embargo, el intervalo de tiempo del Cretácico (Período Cretácico) todavía ocurrió allí. Por lo tanto, un período geológico representa el intervalo de tiempo durante el cual se depositaron los estratos de un sistema, incluidas las cantidades desconocidas de tiempo presentes en los espacios. [26] Los períodos se miden en años, determinados por datación radiactiva.. En Marte, las edades radiométricas no están disponibles excepto para los meteoritos marcianos cuya procedencia y contexto estratigráfico se desconocen. En cambio, las edades absolutas en Marte están determinadas por la densidad de los cráteres de impacto, que depende en gran medida de los modelos de formación de cráteres a lo largo del tiempo. [27] En consecuencia, las fechas de inicio y finalización de los períodos marcianos son inciertas, especialmente para el límite Hesperiano / Amazónico, que puede estar equivocado por un factor de 2 o 3. [24] [28]

Contacto geológico de los sistemas Noachian y Hesperian. Las llanuras estriadas de Hesperia (Hr) embay y se superponen a las llanuras de cráteres de Noé más antiguas (Npl). Tenga en cuenta que las llanuras estriadas entierran parcialmente muchos de los antiguos cráteres de la edad de Noé. La imagen es un mosaico THEMIS IR, basado en una foto vikinga similar que se muestra en Tanaka et al. (1992), Fig. 1a, pág. 352.

Límites y subdivisiones [ editar ]

En muchas áreas del planeta, la parte superior del sistema de Noé está cubierta por materiales de llanuras estriadas con menos cráteres que se interpretan como grandes basaltos de inundación similares en composición a la maría lunar . Estas llanuras estriadas forman la base del Sistema Hesperiano más joven (en la foto de la derecha). El límite estratigráfico inferior del sistema de Noé no está definido formalmente. El sistema fue concebido originalmente para abarcar unidades de roca que se remontan a la formación de la corteza hace 4500 millones de años. [14] Sin embargo, el trabajo de Herbert Frey en el Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA utilizando el altímetro láser orbital de Marte(MOLA) Los datos indican que las tierras altas del sur de Marte contienen numerosas cuencas de impacto enterradas (llamadas depresiones cuasi-circulares, o QCD) que son más antiguas que las superficies visibles de edad de Noé y que son anteriores al impacto de Hellas. Sugiere que el impacto de Hellas debería marcar la base del sistema de Noé. Si Frey está en lo cierto, entonces gran parte del lecho rocoso de las tierras altas marcianas tiene una edad anterior a Noé, que se remonta a hace más de 4100 millones de años. [29]

El sistema de Noé se subdivide en tres series cronoestratigráficas : Noé inferior, Noé medio y Noé superior. Las series se basan en referentes o localizaciones del planeta donde las unidades de superficie indican un episodio geológico distintivo, reconocible en el tiempo por la edad de los cráteres y la posición estratigráfica. Por ejemplo, el referente del Alto Noé es un área de llanuras intercráteres suaves al este de la cuenca de Argyre . Las llanuras se superponen (son más jóvenes que) el terreno más accidentado con cráteres del Noé Medio y subyacen (son más antiguas que) las llanuras con menos cráteres y estrías de la Serie Hesperiana Inferior. [2] [30]Los (geocronológicas) unidades de tiempo geológico correspondientes de las tres series Noachian son los Noachian Early, de mediana de Noé, y Late Noachian Épocas . Tenga en cuenta que una época es una subdivisión de un período; los dos términos no son sinónimos en la estratigrafía formal.

Épocas de Noé (hace millones de años) [24]

Los términos estratigráficos a menudo son confusos tanto para los geólogos como para los no geólogos. Una forma de resolver la dificultad es con el siguiente ejemplo: puede ir fácilmente a Cincinnati, Ohio y visitar un afloramiento rocoso en la Serie del Ordovícico Superior del Sistema Ordovícico . Incluso puedes recolectar un trilobite fósil allí. Sin embargo, no puede visitar la Época del Ordovícico Tardío en el Período Ordovícico y recolectar un trilobite real.

El esquema terrestre de nomenclatura estratigráfica formal se ha aplicado con éxito a Marte desde hace varias décadas, pero tiene numerosos defectos. Sin duda, el esquema se perfeccionará o reemplazará a medida que se disponga de más y mejores datos. [31] (Ver la línea de tiempo mineralógica a continuación como ejemplo de alternativa). La obtención de edades radiométricas en muestras de unidades de superficie identificadas es claramente necesario para una comprensión más completa de la historia y cronología marcianas. [32]

Marte durante el período de Noé [ editar ]

Impresión artística de un Marte húmedo temprano. Se muestran las características del Hesperiano tardío (canales de salida), por lo que esto no presenta una imagen precisa del Marte de Noé, pero la apariencia general del planeta desde el espacio puede haber sido similar. En particular, observe la presencia de un gran océano en el hemisferio norte (arriba a la izquierda) y un mar que cubre Hellas Planitia (abajo a la derecha).

El período de Noé se distingue de los períodos posteriores por altas tasas de impactos, erosión, formación de valles, actividad volcánica y meteorización de las rocas superficiales para producir abundantes filosilicatos ( minerales arcillosos ). Estos procesos implican un clima global más húmedo con condiciones cálidas al menos episódicas. [3]

Cráteres de impacto [ editar ]

El registro de cráteres lunares sugiere que la tasa de impactos en el Sistema Solar Interior hace 4000 millones de años era 500 veces mayor que en la actualidad. [33] Durante el Noé, alrededor de un cráter de 100 km de diámetro se formó en Marte cada millón de años, [3] con una tasa de impactos más pequeños exponencialmente más alta. [a] Tasas de impacto tan altas habrían fracturado la corteza a profundidades de varios kilómetros [35] y dejado depósitos de eyecta gruesos en la superficie del planeta. Los grandes impactos habrían afectado profundamente el clima al liberar grandes cantidades de eyecciones calientes que calentaron la atmósfera y la superficie a altas temperaturas. [36]Las altas tasas de impacto probablemente jugaron un papel en la eliminación de gran parte de la atmósfera primitiva de Marte a través de la erosión por impacto. [37]

Red de valles ramificados de Warrego Valles ( cuadrilátero de Thaumasia ), visto por Viking Orbiter. Las redes de valles como esta proporcionan algunas de las pruebas más sólidas de que la escorrentía superficial se produjo en los inicios de Marte. [38]

Por analogía con la Luna, los impactos frecuentes produjeron una zona de lecho rocoso fracturado y brechas en la corteza superior llamada megaregolito . [39] La alta porosidad y permeabilidad del megaregolito permitió la infiltración profunda de agua subterránea . El calor generado por el impacto que reaccionaba con el agua subterránea produjo sistemas hidrotermales de larga duración que podrían haber sido explotados por microorganismos termofílicos. , si existiera alguno. Los modelos informáticos de transporte de calor y fluidos en la antigua corteza marciana sugieren que la vida útil de un sistema hidrotermal generado por impacto podría ser de cientos de miles a millones de años después del impacto. [40]

Redes de erosión y valles [ editar ]

La mayoría de los cráteres grandes de Noé tienen una apariencia desgastada, con bordes muy erosionados e interiores llenos de sedimentos. El estado degradado de los cráteres de Noé, comparado con la apariencia casi prístina de los cráteres Hesperianos sólo unos cientos de millones de años más jóvenes, indica que las tasas de erosión fueron más altas (aproximadamente 1000 a 100.000 veces [41] ) en el Noé que en los períodos posteriores. [3] La presencia de terreno parcialmente erosionado (grabado) en las tierras altas del sur indica que hasta 1 km de material se erosionó durante el período de Noé. Se cree que estas altas tasas de erosión, aunque aún más bajas que las tasas terrestres promedio, reflejan condiciones ambientales más húmedas y quizás más cálidas. [42]

Las altas tasas de erosión durante el Noé pueden deberse a la precipitación y la escorrentía superficial . [7] [43] Muchos (pero no todos) los terrenos de la edad de Noé en Marte están densamente diseccionados por redes de valles . [3] Las redes de valles son sistemas ramificados de valles que se asemejan superficialmente a las cuencas de drenaje de ríos terrestres . Aunque su origen principal (erosión por lluvia, erosión de las aguas subterráneas o derretimiento de la nieve) todavía se debate, las redes de valles son raras en los períodos de tiempo marcianos posteriores, lo que indica condiciones climáticas únicas en la época de Noé.

Se han identificado al menos dos fases separadas de la formación de la red de valles en las tierras altas del sur. Los valles que se formaron en el Noachiano temprano a medio muestran un patrón denso y bien integrado de afluentes que se asemejan mucho a los patrones de drenaje formados por la lluvia en las regiones desérticas de la Tierra. Los valles más jóvenes, desde el Noé tardío hasta el Hespérico temprano, comúnmente tienen solo unos pocos afluentes rechonchos con regiones interfluviales (áreas de tierras altas entre afluentes) que son anchas y sin seccionar. Estas características sugieren que los valles más jóvenes se formaron principalmente por la extracción de agua subterránea.. Si esta tendencia de cambiar las morfologías de los valles con el tiempo es real, indicaría un cambio en el clima de un Marte relativamente húmedo y cálido, donde ocasionalmente era posible la lluvia, a un mundo más frío y árido donde las lluvias eran raras o ausentes. [44]

Delta en el cráter Eberswalde, visto por Mars Global Surveyor .
Capas de filosilicatos y sulfatos expuestos en el montículo de sedimentos dentro del cráter Gale ( HiRISE ).

Lagos y océanos [ editar ]

Más información: Agua en Marte

El agua que drenaba a través de las redes de los valles se acumulaba en los interiores bajos de los cráteres y en los huecos regionales entre cráteres para formar grandes lagos. Se han identificado más de 200 lechos de lagos de Noé en las tierras altas del sur, algunos tan grandes como el lago Baikal o el mar Caspio en la Tierra. [45] Muchos cráteres de Noé muestran canales que entran por un lado y salen por el otro. Esto indica que los grandes lagos tenían que estar presentes dentro del cráter al menos temporalmente para que el agua alcanzara un nivel lo suficientemente alto como para romper el borde del cráter opuesto. Los deltas o abanicos suelen estar presentes donde un valle entra en el suelo del cráter. Ejemplos particularmente sorprendentes ocurren en el cráter Eberswalde ,Holden Crater , y en la región de Nili Fossae ( Jezero Crater ). Otros cráteres grandes (por ejemplo, el cráter Gale ) muestran depósitos o montículos interiores de capas finas que probablemente se formaron a partir de sedimentos depositados en el fondo de los lagos. [3]

Gran parte del hemisferio norte de Marte se encuentra a unos 5 km más bajo en elevación que las tierras altas del sur. [46] Esta dicotomía ha existido desde el Pre-Noé. [47] Se esperaría que el agua que drene de las tierras altas del sur durante el Noé se acumulara en el hemisferio norte, formando un océano (Oceanus Borealis [48] ). Desafortunadamente, la existencia y naturaleza de un océano de Noé sigue siendo incierta porque la actividad geológica posterior ha borrado gran parte de la evidencia geomórfica . [3] Se han identificado los rastros de varias posibles costas de edad de Noé y Hesperiano a lo largo del límite de dicotomía, [49] [50] pero esta evidencia ha sido cuestionada.[51] [52] Paleoshorelines mapeados dentro de Hellas Planitia , junto con otras evidencias geomórficas, sugieren que grandes lagos cubiertos de hielo o un mar cubrieron el interior de la cuenca de Hellas durante el período de Noé. [53] En 2010, los investigadores utilizaron la distribución global de deltas y redes de valles para defender la existencia de una costa de Noé en el hemisferio norte. [11] A pesar de la escasez de evidencia geomórfica, si el Marte de Noé tuviera un gran inventario de agua y condiciones cálidas, como sugieren otras líneas de evidencia, entonces es casi seguro que grandes masas de agua se habrían acumulado en mínimos regionales como la cuenca de las tierras bajas del norte y Hellas. [3]

Vulcanismo [ editar ]

El Noé también fue una época de intensa actividad volcánica, la mayor parte centrada en la región de Tharsis . [3] Se cree que la mayor parte de la protuberancia de Tharsis se acumuló al final del Período de Noé. [54] El crecimiento de Tharsis probablemente jugó un papel importante en la producción de la atmósfera del planeta y la erosión de las rocas en la superficie. Según una estimación, la protuberancia de Tharsis contiene alrededor de 300 millones de km 3 de material ígneo. Suponiendo que el magma que formó Tharsis contenía dióxido de carbono (CO 2 ) y vapor de agua en porcentajes comparables a los observados en la lava basáltica hawaiana , entonces la cantidad total de gases liberados por Tharsislos magmas podrían haber producido una atmósfera de CO 2 de 1,5 bares y una capa global de agua de 120 m de profundidad. [3]

Cuatro afloramientos de rocas del Bajo Noé que muestran firmas espectrales de alteración mineral por el agua. ( Imágenes CRISM y HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter )

También se produjo un extenso vulcanismo en las tierras altas con cráteres fuera de la región de Tharsis, pero queda poca evidencia geomorfológica porque las superficies han sido intensamente reelaboradas por el impacto. [3] La evidencia espectral de la órbita indica que las rocas de las tierras altas son principalmente de composición basáltica , y consisten en los minerales piroxeno , plagioclasa feldespato y olivino . [55] Las rocas examinadas en las colinas de Columbia por el Mars Exploration Rover (MER) Spirit pueden ser típicas de las rocas de las tierras altas de la edad de Noé en todo el planeta. [56]Las rocas son principalmente basaltos degradados con una variedad de texturas que indican fracturas severas y brechas por impacto y alteración por fluidos hidrotermales. Algunas de las rocas de Columbia Hills pueden haberse formado a partir de flujos piroclásticos . [3]

Productos de intemperismo [ editar ]

La abundancia de olivino en las rocas de edad de Noé es significativa porque el olivino se transforma rápidamente en minerales arcillosos ( filosilicatos ) cuando se expone al agua. Por lo tanto, la presencia de olivino sugiere que la erosión hídrica prolongada no ocurrió a nivel mundial en los inicios de Marte. Sin embargo, los estudios espectrales y estratigráficos de los afloramientos de Noé desde la órbita indican que el olivino se restringe principalmente a las rocas de la Serie Noajiana Superior (Tardía). [3] En muchas áreas del planeta (más notablemente Nili Fossae y Mawrth Vallis ), la erosión o los impactos posteriores han expuesto unidades más antiguas de Pre-Noé y del Bajo Noé que son ricas en filosilicatos. [57] [58]Los filosilicatos requieren un ambiente alcalino rico en agua para formarse. En 2006, los investigadores que utilizaron el instrumento OMEGA en la nave espacial Mars Express propusieron una nueva era marciana llamada Phyllocian, correspondiente a la Pre-Noachian / Early Noachian en la que el agua superficial y la meteorización acuosa eran comunes. También se propusieron dos eras posteriores, Theiikian y Siderikian. [12] La era filociana se correlaciona con la edad de la formación de la red de valles temprana en Marte. Se cree que los depósitos de esta época son los mejores candidatos para buscar evidencia de vida pasada en el planeta.

Ver también [ editar ]

  • Geología de Marte

Notas [ editar ]

  1. ^ La distribución de tamaño de los asteroides que cruzan la Tierra de más de 100 m de diámetro sigue una curva de ley de potencia inversa de la forma N = kD −2,5 , donde N es el número de asteroides mayores que el diámetro D. [34] Asteroides con diámetros más pequeños están presentes en un número mucho mayor que los asteroides con diámetros grandes.

Referencias [ editar ]

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Bibliografía
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Lectura adicional [ editar ]

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