La investigación de Marte se puede llevar a cabo de distintas formas; bien in situ, como hacen los rovers que hay en la superficie de Marte o a través de simulaciones que se hacen en nuestro planeta. En los estudios de astrobiología es muy importante conocer las características del suelo del cuerpo planetario que se quiere estudiar. A diferencia de la Luna, en el caso de Marte, aún no se han podido traer de vuelta a la Tierra materiales del planeta, por lo que es necesario recurrir a los análogos planetarios.
La elaboración de un análogo de suelo marciano requiere conocer qué materiales forman la superficie de Marte, principalmente rocas ígneas. A nivel global, se han diferenciado dos grandes zonas, las denominadas de tipo 1 y las de tipo 2. En las primeras predominan materiales de composición basáltica y ocupan las tierras altas del hemisferio sur. Las segundas, identificadas como andesitas o andesitas basálticas están formadas por rocas con mayor contenido de sílice y de vidrio volcánico; se encontraban en las tierras bajas del hemisferio norte.
Basándose en lo anterior y en los análisis llevados a cabo in situ por los rovers se han preparado diversos análogos de suelo marciano. El primer análogo que se preparó fue el denominado JSC Mars-1 y procedía directamente de cenizas volcánicas de un cono volcánico de Hawaii. Otro fue el MMS (Mars Mojave Simulant), preparado a partir de basalto extraído de la región occidental del desierto de Mojave. Estos anteriores tienen en común que se prepararon directamente a partir de materiales presentes en yacimientos volcánicos. Otros, reconstituidos a partir de los minerales que los componen y material vítreo son el MGS-1 (Mars Global Simulant 1), MGS-RN (Mars Global Simulant RockNest) o el Y-Mars (Yellowknife Mars). El primero se modeló sobre la base del material eólico analizado por Curiosity en el depósito eólico de Rocknest, en el cráter Gale y se trata de uno de los suelos marcianos mejor caracterizados gracias a la difracción de rayos X. El segundo, similar, tomó como base el MMS. El tercero se elaboró a partir de los minerales identificados en las lutitas (un tipo de rocas sedimentarias) de la formación Shepbed, una estructura sedimentaria estudiada por Curiosity en el fondo del mismo cráter, cuyo análisis sugería la existencia de un lago hace unos 4000 m.a.
En nuestro laboratorio hemos preparado con un objetivo principalmente educativo un análogo a partir de escorias volcánicas utilizadas para jardinería. En el material que adquirimos diferenciamos dos tipos de fragmentos piroclásticos: unos de color rojizo que denominamos RZV y otros de color negro, los NZV. Fueron sometidos en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra a fluorescencia y a difracción de rayos X, las mismas técnicas empleadas por los rovers en Marte, y de esta manera obtuvimos información acerca de la composición química de los mismos y los minerales que las componen.
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| Materiales para la elaboración de nuestros análogos de suelo marciano. |
El objetivo de esta actividad del proyecto es averiguar cuánto se parecen nuestras muestras a los materiales presentes en la superficie de Marte y a los análogos de suelo marciano a los que hemos hecho referencia antes. Para ello, nos centraremos en los datos que aporta la fluorescendia de rayos X y analizaremos los datos que ofrece la tabla siguiente en la que se muestra la composición de los compuestos más abundantes en esas muestras.
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| Composición de los distintos análogos de suelo marciano. |
Respecto a los datos anteriores, es de especial interés el conocimiento de los porcentajes totales de sílice (SiO2) y de compuestos alcalinos (Na2O y K2O, óxidos de sodio y de potasio respectivamente). Con ellos se elaboran los diagramas TAS (álcalis totales frente a sílice) en los que en abscisas se representa el porcentaje de sílice mientras en ordenadas el porcentaje total de elementos alcalinos antes mencionados. La cantidad relativa de estos compuestos juega un papel importante para determinar la mineralogía de la roca y es útil en rocas volcánicas o en aquellas otras con una proporción importante de vidrio volcánico. El gráfico siguiente muestra las rocas identificadas en Marte mediante este procedimiento.
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| Diagrama TAS para materiales analizados en la superficie y en meteoritos provenientes de Marte. |
Para valorar en cuánto se parecen los análogos de suelo marciano al regolito analizado en Marte procederemos de dos formas. En primer lugar compararemos de manera gráfica la composición química es los primeros con los datos que se conocen de diversos lugares de Marte. Para ello representaremos gráficamente los datos de la tabla anterior y contrastaremos con los datos de la tabla siguiente de materiales estudiados en diversos puntos de la superficie de Marte.
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| Composición de los materiales analizados en distintas localizaciones de Marte. *El porcentaje de SiO2 se representa dividido entre diez. |
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| Composición química de distintos análogos de suelo marciano y de nuestras muestras NZV y RZV. *El porcentaje de SiO2 se representa dividido entre diez. |
En segundo lugar, sobre el gráfico TAS anterior, representaremos los porcentajes de sílice frente a óxidos alcalinos tanto de nuestras muestras NZV y RZV como de los otros análogos y valoraremos el tipo de roca que representa su composición y su parecido con los materiales marcianos. En este mismo gráfico, incluiremos los valores de un material volcánico que también hemos utilizado en proyectos anteriores sobre cultivos en suelo marciano. Se trata de la perlita, un tipo de roca volcánica que cuando se somente a altas temperaturas se expande danto un material inerte; presenta un porcentaje de sílice SiO2=72,5%, y de compuestos alcalinos de Na2O=3,6% y K2O =4,2%.
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| Composición química de distintos análogos de suelo marciano y de nuestras muestras NZV y RZV elaborado por Almudena Urbano Azpeitia. El porcentaje de SiO2 se representa a su escala normal. |
En clase estamos realizando un proyecto sobre el suelo de Marte. Éste coniste en representar el suelo marciano con rocas terrestres y analizar su composición. Hoy en concreto hemos realizado una gráfica para comparar la composición de nuestra simulación con tres lugares de suelo marciano. Vamos a comparar los valores de los elementos que presentan.
ResponderEliminarEn primer lugar, el Óxido de sodio es bastante similar en ambos gráficos,en nuestro análogo presenta valores un poco más altos.
El Óxido de Magnesio tampoco difiere demasiado, los valores de nuestra gráfica giran entorno al 10 % y los de la NASA sobrepasan el 8%.
En el Óxido de aluminio, podemos observar en nuestro análogo un pico en el JSC-Mars-1 que casi llega al 25 % , el resto de valores son más parecidos, pero aún así siguen siendo mayores que los del gráfico de la NASA.
El Óxido de Silicio(IV) presenta valores prácticamente iguales en ambas gráficas; en nustra gráfica algunos llegan al 5 % y en la otra sobrepasan el 4%.
En el Óxido de Fósforo (V) son muy smilares pero los valores del análogo de la NASA son un poco superiores.
El Óxido de Potasio tiene valores muy parecidos en las dos gráficas pero se pueden observar dos picos en nuestro análogo en el NZV y el RZV.
En el Óxido de Calcio en nuestro análogo, algunos valores superan el 10% y los del otro análogo no llegan a sobrepasar el 8 %, sin embargo en el nuestro tanto el MGS1 y el JSC-Mars-1 los valores se desploman y sobrepasan por poco el 5 %
Y por último, en el Óxido de Titanio (IV) los valores vuelven a presentar grandes similitudes, y se pueden observar tres picos en el NZV, el RZV y en el JSC-Mars-1.
Para terminar, en el análogo de la NASA, se pueden observar valores que no aparecen en nuestra gráfica, que son; Cloro, Óxido de Manganeso (II), Óxido de Hierro (II), Níquel y Zinc.
Un saludo,
Irene y Candela
Como podemos observar, en la gráfica de abajo, hay una mayor concentración de óxido de sodio(4% respecto a 3%) , de óxido de magnesio (10% respecto a 9%), de óxido de aluminio (16% respecto a 10%), óxido de silicio (5% respecto a 4%), óxido de potasio (1% respecto a 0,5%), óxido de calcio (12% respecto a 7%), óxido de titanio (3% respecto a 1%), y en ambas gráficas, podemos apreciar que la concentración de óxido de fósforo es la misma (1%). En conclusión, los valores de nuestra tabla son mayores a los de la composición de los materiales en distintas localizaciones de Marte.
ResponderEliminarBuenas tardes,
ResponderEliminarLa gráfica de la composición química de los análogos, con los análogos NZV y RZV entre otros, se parecen bastante.
Un saludo, Javi Balderas González
En este gráfico podemos observar que las rocas NZV y RZV no son tan distintas como las rocas marcianas que se encuentran en la superficie del planeta rojo. Este dato nos puede ayudar a entender con un mejor punto de vista las características del suelo marciano ya que la comparación entre la composición química de los distintos análogos por los que está compuesta la gráfica y nuestras rocas están bastante relacionadas.
ResponderEliminarUn saludo, Noel.
Buenas tardes,
ResponderEliminarVamos a comparar los siguientes análogos representados en la siguiente gráfica.
En primer lugar vamos a observar los valores del óxido de sodio, todos los análogos presentan muy similares, nuestros análogos tienen valores más altos respecto a los demás.
En segundo lugar vamos a observar los valores óxido de magnesio, podemos observar que la gran mayoría de análogos sobrepasan el 5%, excepto el JSC-Mars-1 que no lo supera; el MGS1 supera a los demás análogos rozando el 10%.
En el óxido de aluminio, los análogos presentan valores muy dispersos entre si, siendo el JSC-Mars-1 (+20%) el más elevado junto al MMS (+15%) y siendo el MGS1 (-15%) el menos elevado; los demás análogos presentan valores bastante similares.
En el óxido de silicio (IV) encontramos que los valores son muy parecidos entre sí, no hay ninguno que sobresalga por mucho, todos se mantienen por debajo del 5%.
En el óxido de fósforo (V) presentan unos valores bastante bajos, siendo los análogos JSC-Mars-1, NZV y RZV los más elevados, con poca diferencia frente al resto.
En el óxido de potasio nuestros análogos están más elevados frente al resto, los demás presentan valores prácticamente iguales.
En el óxido de calcio los valores están mas dispersos, sobresalen nuestros análogos junto al MMS sobrepasando el 10%, los demás presentan valores más bajos.
Por último el óxido de titanio (IV) presenta valores por debajo al 5%, nuestros análogos son muy similares, el MMS y JSC-RN también, pero más bajos respecto a los anteriores; el JSC-Mars-1 que supera a todos y el MGS1 que se queda atrás.
Nuestras muestras de análogos de suelo marciano con respecto a las muestras de Marte podemos observar que son muy similares entre sí, a lo mejor el único sitio en el que podemos encontrar alguna diferencia es en el óxido de aluminio y en el óxido de calcio, observando que, nuestra gráfica presenta valores más elevados con respecto a la de Marte.
Un saludo, Javier Balderas y Antonio Encinas.
Hola, profe! Somos Alma Luque Barrio y Almudena Urbano Azpeitia.
ResponderEliminarRespecto al gráfico representado con todos los análogos de la composición analizados en el suelo marciano, mi compañera y yo hemos observado lo siguiente:
Con el Na2O, los resultados son muy semejantes. Los NZV y RZV son muy parejos y algo más elevados en comparación de JSC-Mars-1, MGS-1, MMS y JSC-RN, estos también se muestran muy parejos pero algo más bajos.
En el MgO, los valores del NZV y RZV están bastante igualados con el JSC-RN y MGS1. Al contrario, los de MMS y JSC-Mars-1, descienden en la gráfica.
En el caso del Al2O3, los valores del NZV y RZV están muy igualados con JSC-RN. El MGS1 se quedaría más abajo en la gráfica. Estos cuatro no sobrepasarían el 15%. Sin embargo, los valores de MMS y JSC-Mars-1 sí lo sobrepasarían, destacando el último nombrado debido a que su pico alcanza casi el 25%.
En el SiO2, los valores de RZV y NZV están igualados y los demás también están bastante parejos pero algo más elevados. El MMS llega al 50%.
Con el P2O5, el MGS1 tiene un valor muy escaso, y ninguno llega al 2%.
En el K2O, el JSC-Mars-1, el MGS1, MMS y JSC-RN tienen valores muy similares y el NZV y el RZV destacan un poco respecto a los otros.
En el caso del CaO, los valores del MGS1, del JSC-Mars-1 y del JSC-RN se quedan por debajo de los demás. El MMS supera el 10% y el NZV y el RZV llegan a los niveles más altos.
Con el, TiO2 hay grandes desigualdades. Las parejas del RZV y el NZV de la MMS y la JSC-RN tienen valores muy semejantes mientras que los dos restantes difieren muchísimo.
En conclusión, esta gráfica es fundamental para estudios de astrobiología y nos permite simular la tierra de Marte. Los valores nos muestran el gran parecido de nuestras propias muestras con las rocas del suelo marciano.
Un saludo, Alma y Almu :)
Buenos comentarios!!!!!
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