Cuadrángulo de Casius

Map of Mars
Casiocuadrilátero
Mapa del cuadrángulo Casius a partir de los datos del altímetro láser Mars Orbiter (MOLA). Las elevaciones más altas están en rojo y las más bajas en azul.
Coordenadas47°30′N 270°00′O / 47.5, -270
Cuadrángulo Casius (MC-6). El suroeste contiene Nilosyrtis Mensae (fallas, mesetas y cerros). El resto está formado principalmente por llanuras suaves.

El cuadrángulo Casius es uno de una serie de 30 mapas cuadrangulares de Marte utilizados por el Programa de Investigación de Astrogeología del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) . El cuadrángulo está ubicado en la porción norte-central del hemisferio oriental de Marte y cubre de 60° a 120° de longitud este (240° a 300° de longitud oeste) y de 30° a 65° de latitud norte. El cuadrángulo utiliza una proyección cónica conforme de Lambert a una escala nominal de 1:5.000.000 (1:5M). El cuadrángulo Casius también se conoce como MC-6 (Mars Chart-6). [1] El cuadrángulo Casius contiene parte de Utopia Planitia y una pequeña parte de Terra Sabaea . Los límites sur y norte del cuadrángulo Casius tienen aproximadamente 3.065 km y 1.500 km de ancho, respectivamente. La distancia de norte a sur es de unos 2.050 km (un poco menos que la longitud de Groenlandia). [2] El cuadrángulo cubre un área aproximada de 4,9 millones de kilómetros cuadrados, o un poco más del 3% de la superficie de Marte. [3]

Origen del nombre

Casius es el nombre de una formación de albedo telescópica situada a 40° N y 100° E en Marte. La formación recibió el nombre de Schiaparelli en 1888 en honor al monte Casius en Egipto, famoso en la antigüedad por las marismas costeras cercanas en las que se decía que se habían ahogado ejércitos enteros. El nombre fue aprobado por la Unión Astronómica Internacional (UAI) en 1958. [4]

Fisiografía y geología

El cuadrángulo Casius de alta latitud presenta varias características que se cree que indican la presencia de hielo en el suelo. El suelo con patrones es una de esas características. Por lo general, se encuentran formas poligonales hacia los polos de 55 grados de latitud. [5] Otras características asociadas con el hielo en el suelo son la topografía festoneada , [6] los cráteres con moldes anulares y el relleno de cráteres concéntricos .

Fondo con patrón poligonal

El suelo poligonal con dibujos es bastante común en algunas regiones de Marte, especialmente en la topografía festoneada . [7] [8] Se cree comúnmente que es causado por la sublimación del hielo del suelo. La sublimación es el cambio directo del hielo sólido a gas. Esto es similar a lo que le sucede al hielo seco en la Tierra. Los lugares en Marte que muestran un suelo poligonal pueden indicar dónde los futuros colonos pueden encontrar hielo de agua. El suelo con dibujos se forma en una capa del manto que cayó del cielo cuando el clima era diferente. [9] El suelo poligonal generalmente se divide en dos tipos: centro alto y centro bajo. El centro de un polígono de centro alto tiene 10 metros de ancho y sus valles tienen entre 2 y 3 metros de ancho. Los polígonos de centro bajo tienen entre 5 y 10 metros de ancho y las crestas limítrofes tienen entre 3 y 4 metros de ancho. Los polígonos de centro bajo se han propuesto como un marcador para el hielo del suelo. [10]

Cráteres de moldes anulares

Los cráteres en forma de molde anular se parecen a los moldes anulares que se utilizan para hornear. Se cree que son causados ​​por un impacto en el hielo. El hielo está cubierto por una capa de escombros. Se encuentran en partes de Marte que tienen hielo enterrado. Los experimentos de laboratorio confirman que los impactos en el hielo dan como resultado una "forma de molde anular". [11] [12] [13] Pueden ser una forma fácil para que los futuros colonos de Marte encuentren hielo de agua.

Relleno de cráter concéntrico

El relleno de cráter concéntrico es cuando el suelo de un cráter está cubierto en su mayor parte por una gran cantidad de crestas paralelas. [14] Se cree que son el resultado de un tipo de movimiento glacial. [15] [16] A veces se encuentran rocas en el relleno de cráter concéntrico; se cree que se cayeron de la pared del cráter y luego fueron transportadas lejos de la pared con el movimiento del glaciar. [17] [18] Los erráticos en la Tierra fueron transportados por medios similares. Con base en mediciones topográficas precisas de la altura en diferentes puntos de estos cráteres y cálculos de qué tan profundos deberían ser los cráteres en función de sus diámetros, se cree que los cráteres están llenos en un 80% principalmente de hielo. Es decir, contienen cientos de metros de material que probablemente consiste en hielo con algunas decenas de metros de escombros superficiales. [19] El hielo acumulado en el cráter a partir de nevadas en climas anteriores. [20]

Las imágenes de alta resolución tomadas con HiRISE revelan que algunas de las superficies de relleno de cráteres concéntricos están cubiertas de patrones extraños llamados terreno cerebral de celdas cerradas y de celdas abiertas. El terreno se asemeja a un cerebro humano. Se cree que esto se debe a grietas en la superficie que acumulan polvo y otros desechos, junto con hielo sublimado de algunas de las superficies. [21]

Glaciares

En muchos lugares de Marte se encuentran glaciares antiguos, algunos de ellos asociados a barrancos.

Nilosyrtis

Nilosyrtis se extiende desde aproximadamente 280 a 304 grados de longitud oeste, por lo que, al igual que muchas otras formaciones, se encuentra en más de un cuadrángulo. Parte de Nilosyrtis se encuentra en el cuadrángulo de Ismenius Lacus ; el resto se encuentra en el cuadrángulo de Casius.

El cambio climático provocó características ricas en hielo

Se cree que muchas de las formaciones de Marte, incluidas muchas del cuadrángulo de Casius, contienen grandes cantidades de hielo. El modelo más popular para el origen del hielo es el cambio climático, provocado por grandes cambios en la inclinación del eje de rotación del planeta. En ocasiones, la inclinación ha sido incluso superior a los 80 grados [22] [23]. Los grandes cambios en la inclinación explican muchas de las formaciones ricas en hielo de Marte.

Los estudios han demostrado que cuando la inclinación de Marte alcanza los 45 grados desde sus 25 grados actuales, el hielo ya no es estable en los polos. [24] Además, en esta alta inclinación, las reservas de dióxido de carbono sólido (hielo seco) se subliman, aumentando así la presión atmosférica. Esta mayor presión permite que se retenga más polvo en la atmósfera. La humedad en la atmósfera caerá como nieve o como hielo congelado sobre granos de polvo. Los cálculos sugieren que este material se concentrará en las latitudes medias. [25] [26] Los modelos de circulación general de la atmósfera marciana predicen acumulaciones de polvo rico en hielo en las mismas áreas donde se encuentran características ricas en hielo. [27] Cuando la inclinación comienza a volver a valores más bajos, el hielo se sublima (se convierte directamente en gas) y deja atrás un rezago de polvo. [28] [29] El depósito de rezago cubre el material subyacente, por lo que con cada ciclo de altos niveles de inclinación, queda algo de manto rico en hielo. [30] Nótese que la capa del manto de superficie lisa probablemente represente solo material relativamente reciente.

Laboratorio de Ciencias de Marte

Nilosyrtis es uno de los sitios propuestos como lugar de aterrizaje para el Laboratorio Científico de Marte . Sin embargo, no llegó a la final. Estaba entre los 7 primeros, pero no entre los 4 primeros. El objetivo del Laboratorio Científico de Marte es buscar señales de vida antigua. Se espera que una misión posterior pueda traer muestras de sitios identificados como probablemente conteniendo restos de vida. Para hacer descender la nave de forma segura, se necesita un círculo liso y plano de 12 millas de ancho. Los geólogos esperan examinar lugares donde alguna vez hubo agua estancada. [31] Les gustaría examinar capas de sedimentos.

Capas

En muchos lugares de Marte se observan rocas dispuestas en capas. En Sedimentary Geology of Mars se puede encontrar un análisis detallado de la estratificación con muchos ejemplos marcianos. [32] Las rocas pueden formar capas de diversas maneras. Los volcanes, el viento o el agua pueden producir capas. [33] Las capas pueden formarse cuando el agua subterránea asciende y deposita minerales y sedimentos. En consecuencia, las capas endurecidas están más protegidas de la erosión. Este proceso puede ocurrir en lugar de que se formen capas bajo lagos.

Barrancos

Los barrancos marcianos son pequeñas redes incisas de canales estrechos y sus depósitos de sedimentos asociados en laderas , que se encuentran en el planeta Marte . Reciben su nombre por su parecido con los barrancos terrestres . Descubiertos por primera vez en imágenes de Mars Global Surveyor , se encuentran en pendientes pronunciadas, especialmente en las paredes de los cráteres. Por lo general, cada barranco tiene una alcoba dendrítica en su cabeza, un delantal en forma de abanico en su base y un solo hilo de canal inciso que une los dos, lo que le da a todo el barranco una forma de reloj de arena. [34] Se cree que son relativamente jóvenes porque tienen pocos cráteres, si es que tienen alguno. También se encuentra una subclase de barrancos cortados en las caras de las dunas de arena que se consideran bastante jóvenes. Sobre la base de su forma, aspectos, posiciones y ubicación entre y aparente interacción con características que se cree que son ricas en hielo de agua, muchos investigadores creyeron que los procesos que tallan los barrancos involucran agua líquida. Sin embargo, esto sigue siendo un tema de investigación activa. Tan pronto como se descubrieron los barrancos, [34] los investigadores comenzaron a fotografiarlos una y otra vez, buscando posibles cambios. Para 2006, se encontraron algunos cambios. [35] Más tarde, con un análisis más profundo, se determinó que los cambios podrían haber ocurrido por flujos granulares secos en lugar de ser impulsados ​​por agua corriente. [36] [37] [38] Con observaciones continuas, se encontraron muchos más cambios en el cráter Gasa y otros. [39] Con observaciones más repetidas, se han encontrado cada vez más cambios; dado que los cambios ocurren en invierno y primavera, los expertos tienden a creer que los barrancos se formaron a partir de hielo seco. Las imágenes de antes y después demostraron que el momento de esta actividad coincidió con la helada estacional de dióxido de carbono y temperaturas que no habrían permitido el agua líquida. Cuando la escarcha de hielo seco se convierte en gas, puede lubricar el material seco para que fluya, especialmente en pendientes pronunciadas. [40] [41] [42] En algunos años, la escarcha, tal vez tan gruesa como 1 metro.

Cráteres de pedestal

Un cráter de pedestal es un cráter con su material eyectado sobre el terreno circundante y, por lo tanto, forma una plataforma elevada (como un pedestal ). Se forman cuando un cráter de impacto expulsa material que forma una capa resistente a la erosión, lo que hace que el área inmediata se erosione más lentamente que el resto de la región. [43] [44] Se ha medido con precisión que algunos pedestales están a cientos de metros por encima del área circundante. Esto significa que se erosionaron cientos de metros de material. El resultado es que tanto el cráter como su manto de material eyectado se encuentran por encima de los alrededores. Los cráteres de pedestal se observaron por primera vez durante las misiones Mariner . [45] [46] [47] [48]

Conos

En algunos lugares de Marte se observan una gran cantidad de conos. Muchos tienen hoyos en la parte superior. Se han propuesto varias ideas sobre su origen. Algunos se encuentran en el cuadrángulo de Casius, como los que se muestran a continuación.

Redes de crestas lineales

En varios lugares de Marte se encuentran redes de crestas lineales dentro y alrededor de cráteres. [50] Las crestas a menudo aparecen como segmentos mayoritariamente rectos que se cruzan de manera reticular. Tienen cientos de metros de largo, decenas de metros de alto y varios metros de ancho. Se cree que los impactos crearon fracturas en la superficie, fracturas que luego actuaron como canales para fluidos. Los fluidos cementaron las estructuras. Con el paso del tiempo, el material circundante se erosionó, dejando atrás crestas duras. [51] Dado que las crestas se encuentran en lugares con arcilla, estas formaciones podrían servir como un marcador de arcilla que requiere agua para su formación. [52] [53] [54]

Terreno festoneado

Se cree que las depresiones festoneadas se forman a partir de la eliminación de material del subsuelo, posiblemente hielo intersticial, por sublimación (transición directa de un material de la fase sólida a la fase gaseosa sin una etapa líquida intermedia). Este proceso puede estar ocurriendo todavía en la actualidad. [55] Esta topografía puede ser de gran importancia para la futura colonización de Marte porque puede indicar depósitos de hielo puro. [56]

El 22 de noviembre de 2016, la NASA informó haber encontrado una gran cantidad de hielo subterráneo en la región Utopia Planitia de Marte. [57] Se ha estimado que el volumen de agua detectado es equivalente al volumen de agua del Lago Superior . [58] [59] El volumen de hielo de agua en la región se basó en mediciones del instrumento de radar de penetración terrestre en Mars Reconnaissance Orbiter , llamado SHARAD . A partir de los datos obtenidos de SHARAD, se determinó la " permitividad dieléctrica ", o la constante dieléctrica. El valor de la constante dieléctrica fue consistente con una gran concentración de hielo de agua. [60] [61] [62]

Capas en cráteres

Se cree que las capas a lo largo de las laderas, especialmente a lo largo de las paredes del cráter, son los restos de un material que alguna vez estuvo muy extendido y que en su mayor parte ha sido erosionado. [63]

Capas de inmersión

Las capas sumergidas son comunes en algunas regiones de Marte. Podrían ser los restos de capas del manto. Un equipo internacional de investigadores presentó otra idea sobre su origen en la 55.ª LPSC (2024). Sugieren que las capas proceden de capas de hielo anteriores. [64]

Cráteres

Los cráteres de impacto suelen tener un borde con material eyectado a su alrededor, mientras que los cráteres volcánicos no suelen tener un borde ni depósitos de material eyectado. A medida que los cráteres se hacen más grandes (superiores a 10 km de diámetro), suelen tener un pico central. [65] El pico se debe a un rebote del suelo del cráter tras el impacto. [66] Si se mide el diámetro de un cráter, se puede estimar la profundidad original con varias proporciones. Debido a esta relación, los investigadores han descubierto que muchos cráteres marcianos contienen una gran cantidad de material; se cree que gran parte de él es hielo depositado cuando el clima era diferente. [67] A veces, los cráteres exponen capas que estaban enterradas. Las rocas de las profundidades subterráneas son arrojadas a la superficie. Por lo tanto, los cráteres pueden mostrarnos lo que se encuentra en las profundidades de la superficie.

Huellas de remolinos de polvo

Muchas zonas de Marte experimentan el paso de remolinos de polvo gigantes . Estos remolinos de polvo dejan huellas en la superficie de Marte porque alteran una fina capa de polvo brillante que cubre la mayor parte de la superficie marciana. Cuando un remolino de polvo pasa, arrastra la capa y expone la superficie oscura subyacente. En pocas semanas, la huella oscura asume su antiguo color brillante, ya sea porque se vuelve a cubrir por la acción del viento o debido a la oxidación de la superficie por exposición a la luz solar y al aire.

Superficie picada

Otras vistas de Casius

Otros cuadrángulos de Marte

Mapa interactivo de Marte

Mapa de MarteAcheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium PlanitiaGale craterHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia PlanumHolden craterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero craterLomonosov craterLucus PlanumLycus SulciLyot craterLunae PlanumMalea PlanumMaraldi craterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraMie craterMilankovič craterNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirenumSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesTractus CatenaTyrrhena TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe Terra
La imagen de arriba contiene enlaces en los que se puede hacer clic.Mapa interactivo de la topografía global de Marte . Pase el cursor your mousesobre la imagen para ver los nombres de más de 60 características geográficas destacadas y haga clic para acceder a ellas. Los colores del mapa base indican elevaciones relativas , según los datos del altímetro láser Mars Orbiter en el Mars Global Surveyor de la NASA . Los blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 km ); seguido de rosas y rojas (+8 a +3 km ); el amarillo es0 km ; los verdes y azules son elevaciones más bajas (hasta−8 km). Axes are latitude and longitude; Polar regions are noted.


See also

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