Los volcanes de Marte, testigos de su enfriamiento

El manto de Marte se enfriaría a 30-40 ° C por cada mil millones de años. Esta es la conclusión de los investigadores del CNRS y la Universidad Paul Sabatier de Toulouse, que reconstituye la evolución térmica del planeta por 4 mil millones de años, por primera vez, desde la composición de las rocas volcánicas observadas satélite. Estos valores implican un enfriamiento lento para la Tierra (70 a 100 ° C por mil millones de años).Hacen hincapié en la singularidad de nuestro planeta, cuya evolución térmica está influenciada por la tectónica de placas.Los resultados se publican en la revista Nature (publicación en línea avanzada de 6 de abril de 2011).

La historia del agua y el cambio climático en Marte han sido objeto de considerable atención en las últimas décadas. Sin embargo, la evolución de un planeta debe ser considerada como un todo. Esto requiere la comprensión de la evolución térmica y la dinámica del interior del planeta en relación con la actividad volcánica o tectónica. De hecho, la formación de un volcán resultante de la fusión parcial de las rocas del manto (1), y el surgimiento de estos fluidos magmáticos, hasta que estallan en la superficie. La composición de los fluidos magmáticos es controlada por la profundidad (presión) y la temperatura a la que la fusión se lleva a cabo. Por ejemplo, las rocas volcánicas terrestres de edad arcaica (hay unos 3 millones de años) sugieren que el manto de nuestro planeta era más cálido que en la actualidad en ese momento. Es esta relación entre la química de los magmas y las condiciones de fusión que los investigadores del Instituto de Astrofísica y Planetaria (CNRS / Université Paul Sabatier), en el Observatorio Midi-Pyrénées, han operado en marzo.

El espectrómetro de rayos gamma a bordo de la misión estadounidense, la Mars Odyssey, ha elaborado mapas de abundancia de elementos químicos en la superficie de Marte.Los investigadores estaban especialmente interesados ​​en el silicio, el hierro y el torio, particularmente sensibles a las condiciones de fusión. La abundancia de estos tres elementos en doce áreas volcánicas de Marte es un registro formidable para cuatro mil millones de años del proceso de fusión en el manto profundo.

Los investigadores han demostrado que las variaciones en hierro, silicio y el torio en las rocas volcánicas muestran una disminución de la temperatura del manto con el tiempo, un engrosamiento de la litosfera en la base de que la fusión se produce y origen de los magmas más en profundidad.

Estos resultados permiten reconstruir con precisión la evolución térmica de Marte. El enfriamiento de marzo (30-40 ° C por miles de millones de años) es más lento que la Tierra (70 a 100 ° C durante miles de millones de años). Probablemente debería buscar la causa en la ausencia de la tectónica de placas en Marte. Este estudio también pone de relieve la diversidad de escenarios de evolución del planeta y explica por qué un planeta considera que su actividad volcánica está apagado (cuando el magma ya no es capaz de atravesar una litosfera se convirtió en demasiado grueso). Estos resultados proporcionan un nuevo marco para hacer frente a muchas cuestiones, como los fundamentos de la sentencia del campo magnético interno de Marte hay 4 mil millones de años, el origen de la corteza antes de los 4 mil millones de años, o el las relaciones entre el volcanismo y la evolución de los parámetros físico-químicos de la atmósfera marciana.

 

Foto de marzo


© David Baratoux

Evolución térmica deduce de las concentraciones en la superficie de hierro, silicio, torio durante 12 regiones volcánicas. Este cambio se traduce en un enfriamiento de unos 80 ° C durante 50 km de engrosamiento de la litosfera. En el fondo, los globos de Marte (después de los datos topográficos del Mars Global Surveyor) que nos permita localizar las diferentes regiones volcánicas.


 

Notas:

(1) se produce la fusión parcial en el manto, a una profundidad donde las condiciones de temperatura y presión se cumplen para la fusión. Esta profundidad corresponde a la base de la litosfera (que incluye la corteza y manto superior).

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