Las nuevas fisuras volcánicas son más de otro mundo de lo que parecen.
Los científicos están utilizando las erupciones actuales en Islandia para comprender la posible historia de la vida en Marte.
Crédito: Emily Buder / Quanta Magazine.
Después de 15 meses de terremotos cada vez más intensos y perturbadores en la península de Reykjanes en Islandia, la región finalmente liberó algo de presión. El 19 de Marzo, la lava rugió del suelo en el valle deshabitado de Geldingadalur. Esto marcó la primera vez en 800 años que esta franja de tierra del suroeste ha sido sacudida por una erupción.
Un análogo de Marte
Los vulcanólogos están encantados, pero este espectáculo no es solo una oportunidad para explorar el ardiente inframundo de Islandia. También es una ventana a otro mundo por completo. «La erupción es, en mi opinión, un fantástico análogo de Marte», dijo Christopher Hamilton , Científico Planetario de la Universidad de Arizona.
Marte es un planeta indudablemente volcánico. En sus primeras épocas, construyó volcanes tan inmensos que su formación deformó su superficie. En un momento, hicieron que todo el planeta se volcara 20 grados. Su producción volcánica se desaceleró gradualmente. Pero Marte continuó formando pequeños volcanes y derramando lava durante la mayor parte de su vida. Incluso puede estar volcánicamente activo hoy , con magma todavía gorgoteando bajo tierra, tal vez preparándose para una futura erupción.
Sin embargo, se comprende poco concretamente sobre los orígenes, la evolución y el comportamiento del vulcanismo de Marte. Esta es una de las razones por las que los investigadores están emocionados de utilizar la erupción Geldingadalur como análogo.
A lo largo de la historia marciana, se formaron provincias volcánicas gigantes. Luego el mundo se enfrió y se encogió y partes de su superficie se aplastaron mientras que otras se separaron. Y en los lugares donde la corteza se dividió, el magma marciano brotó de las fisuras.
Crédito: Christopher Hamilton.
La erupción de Geldingadalur
La erupción de Geldingadalur también comenzó a lo largo de una fisura. La lava ha estado brotando de un cono de forma extraña a un ritmo constante durante las últimas dos semanas, llenando lentamente el valle. Como es típico de este tipo de erupción, tanto en la Tierra como en Marte, una segunda fisura se abrió el 5 de Abril. Fue justo al norte de la primera, creando sus propias fuentes y ríos de lava. Esta segunda fisura es quizás una de las muchas por venir.
Este paroxismo de pequeño tamaño fue posible gracias a la ubicación de la península: se asienta sobre la Cordillera del Atlántico Medio. Esta última es la grieta volcánica que aleja a las Américas de Europa y África. Este divorcio tectónico ocurre normalmente al ritmo que crecen las uñas de los pies. Pero los furiosos temblores tectónicos que precedieron a la erupción sugieren que ganó un impulso temporal de velocidad. Esto permite que el magma haga incursiones en las nuevas vacantes dentro de la corteza poco profunda.
Si el conducto al magma de abajo permanece abierto, la erupción de Geldingadalur podría terminar construyendo un pequeño volcán en escudo. Esto es, un montículo magmático extremadamente ancho con una pendiente de ángulo muy bajo. Tal edificio sería comparable a los que se encuentran en todo Marte, dijo Hamilton. Entonces esta erupción podría permitir a los científicos observar cómo crece uno en la Tierra en tiempo real.
Crédito: Christopher Hamilton.
Otra similitud con Marte: erupciones con basalto fluido
En otra similitud con Marte, la erupción involucra basalto, un magma con una viscosidad similar a la miel. El basalto es común en muchos volcanes, pero el magma de la erupción de Geldingadalur tiene una consistencia especialmente líquida. Su magma asciende directamente del manto y atraviesa la corteza a toda velocidad. “Realmente no se detuvo demasiado en su camino hacia la superficie”, dijo Tracy Gregg , Vulcanóloga Planetaria de la Universidad de Buffalo. «Se formó, y luego tuvo lugares a los que ir y cosas que hacer».
Las erupciones marcianas a menudo involucraban una versión extremadamente fluida de basalto. Esto sugiere que sus volcanes a veces podrían haber tenido tuberías de estilo islandés.
Erupciones en Marte e Islandia y biología
Pero quizás la correlación más emocionante entre Marte e Islandia es cómo su actividad volcánica puede influir en la biología.
Marte tuvo muchas erupciones donde el magma se encontró con el hielo. Y si está interesado en lo que sucede cuando el magma se encuentra con el hielo, Islandia es el lugar para estar. «Islandia es un lugar increíble y uno de los mejores análogos de Marte que tenemos en la Tierra», dijo Arola Moreras Martí. Ella es Investigadora de la Universidad de St. Andrews que estudia biofirmas en Marte.
Crédito: Christopher Hamilton.
El extenso glaciar Vatnajökull de Islandia, por ejemplo, se asienta sobre varios volcanes. El magma dentro de estos volcanes alimenta las piscinas hidrotermales calientes en la superficie, donde Moreras Martí va en busca de vida microbiana. «En ellos se encuentran microbios», dijo, «los microbios más locos».
A medida que el magma de la erupción Geldingadalur se encuentra con el agua subterránea, crea nuevas piscinas hidrotermales en la superficie. También crea lagunas y arroyos subterráneos extremadamente calientes. Esto sucedió permanentemente en el pasado de Marte, cuando el magma cocinaba rocas y liberaba hidrógeno, dióxido de carbono, metano, hierro, sulfatos y otros compuestos. Todos ellos pueden ser usados por los microbios para mantenerse. Este tipo de compuestos también se transportan alrededor del subsuelo empapado de Geldingadalur, creando desequilibrios químicos en los que prosperan los microbios.
El magma puede ser profundamente letal para nosotros, pero a los microbios bajo Geldingadalur «probablemente les encanta», dijo Moreras Martí.
Crédito: Christopher Hamilton.
Escondites subterráneos
La superficie marciana ha sido durante mucho tiempo un desierto irradiado inadecuado para la vida. Pero lo que está sucediendo hoy en Geldingadalur sucedió, y puede que todavía esté sucediendo, en Marte. En cualquier momento durante los últimos 4.500 millones de años, siempre que la roca caliente se encontrara con el agua, surgirían redes hidrotermales subterráneas. Al estar protegidos de la radiación mortal que bombardea su superficie, estos escondites subterráneos serían entornos relativamente habitables.
Marte también era considerablemente más húmedo cuando era joven, con una atmósfera más densa que bloqueaba la radiación. Hace mucho tiempo, los microbios podrían haber existido en la superficie.
Allí, se habrían cocinado periódicamente esterilizados por los flujos de lava, que es exactamente lo que está sucediendo en Geldingadalur hoy. La lava está acabando con la vida microbiana preexistente en el suelo. En los próximos meses y años, un ecosistema completamente nuevo surgirá de las cenizas del viejo.
Esa es una de las razones por las que Hamilton está ahí. Cuando las señales apuntaban hacia una próxima erupción en la península, Hamilton y sus colegas se pusieron en acción. “Al ver los primeros enjambres de terremotos, salimos a tomar muestras de todas las diferentes áreas. Así, tendríamos una idea de cuál sería la ecología microbiana de referencia”, dijo.
Crédito: Christopher Hamilton.
Geldingadalur: un simulacro biológico raro y casi ideal de lo que pudo haber sucedido una vez en Marte
Hamilton y otros continuarán tomando muestras microbianas del suelo y también del aire, ya que los microbios invasores pueden preferir deslizarse en lugar de nadar. (Es posible que también sea necesario tomar muestras de las botas de las personas, dijo Hamilton, para tratar de detectar a los polizones. Este es un problema claramente terrenal, no marciano.)
Los científicos también tomarán muestras de la lava. Apenas unas semanas después de la erupción de Eyjafjallajökull en Islandia en 2010, los científicos descubrieron que los microbios habían colonizado el suelo circundante. Pero también, que vivían en los nuevos flujos de lava . “La lava todavía estaba caliente”, dijo Mario Toubes-Rodrigo , microbiólogo de la Open University. Él explicó que los científicos visitantes debían tener mucho cuidado. «Creo que un par de sus botas también se derritieron».
Quizás lo más importante es que los investigadores podrán rastrear la evolución de las ecologías subterráneas desde el mismo momento en que aparece un nuevo hábitat. Eso hace que el subsuelo en Geldingadalur sean un simulacro biológico raro y casi ideal de lo que pudo haber sucedido una vez en Marte. Tal vez aún puede estar sucediendo.
La erupción podría desaparecer en los próximos días o semanas. Por el contrario, podría seguir en erupción durante años, tal vez décadas. Tal es el caso de la erupción Pu’u ‘Ō’ō de 35 años en los flancos del volcán Kilauea de Hawai’i. Si es así, este sitio se convertirá en un atractivo para los científicos planetarios y los astrobiólogos por igual. O sea, un laboratorio natural duradero, seguro y de fácil acceso en el que comprender mejor dos planetas por el precio de una erupción.
Un modelo a escala de un campo de lava
Sin embargo, hay una diferencia fundamental: la escala de los eventos. Los flujos de lava de Marte eran asombrosamente prolíficos. A menudo producían suficiente lava para enterrar una masa de tierra del tamaño del Reino Unido en cuestión de semanas. Eso hace que la erupción de Geldingadalur sea un «modelo a escala de un campo de lava», dijo Tobias Dürig , Vulcanólogo de la Universidad de Islandia. Es una erupción marciana en miniatura.
A fin de cuentas, eso es probablemente lo mejor.
Fuente: Quanta Magazine.
Artículo original: «Iceland’s Eruptions Reveal the Hot History of Mars«. Robin George Andrews. April 6, 2021.
Material relacionado
Tomas increíbles de la erupción, realizadas con un dron
La erupción vista desde el espacio
Crédito: NASA Earth Observatory / Joshua Stevens.
Enjambres de pequeños terremotos ocurrieron en Febrero de 2021 en la península de Reykjanes en Islandia. Estos hicieron que los expertos advirtieran que el magma se movía debajo del valle de Geldingadalur y que pronto podría entrar en erupción. A última hora del 19 de Marzo, comenzó oficialmente una erupción cuando la lava atravesó la superficie cerca de Fagradalsfjall. Éste es uno de los varios volcanes en escudo de la península.
El evento fue pequeño en comparación con otras erupciones recientes en Islandia. Pero fue lo suficientemente brillante y grande como para que lo observaran los satélites de la NASA y la NOAA. El 21 de Marzo de 2021, el satélite Suomi NPP adquirió una vista nocturna del oeste de Islandia a través de una fina capa de nubes. Reykjavik, Reykjanesbær y otras ciudades aparecen como puntos brillantes en la imagen. La erupción aparece como un nuevo parche de luz en la parte suroeste de la isla. A modo de comparación, la imagen de la izquierda muestra la misma área unos días antes de la erupción.
Él artículo siguiente lo presenta.
- Volcanic Eruption Lights Up Iceland. Adam Voiland. NASA Earth Observatory. March 23, 2021
Todo sobre la erupción en Geldingadalur
¡Descubre todo lo que necesitas saber sobre la erupción Geldingadalur de 2021 en Islandia! ¡Aquí puede encontrar una gran cantidad de hermosas fotografías y datos fascinantes sobre el volcán activo más reciente de Islandia!
Sobre Volcanes y Lavas
El lector puede consultar los siguientes sitios:
- About Volcanoes. US Geological Survey, USGS.
- Volcanoes. British Geological Survey, BGS.
- Lava Viscosity. Fraser Cain. Universe Today. May 25, 2009.
- Volcanoes and Viscosity. ChemPRIME at Chemical Education Digital Library (ChemEd DL). Last updatedAug 17, 2020.
Un enorme giro de la corteza y el manto le dio a Marte su actual configuración.
Hace entre 3.000 y 3.500 millones de años la corteza y el manto de Marte giraron al menos 20 grados respecto a su núcleo. El responsable fue el enorme peso del complejo volcánico de Tharsis (ver imagen aquí), el mayor del Sistema Solar. Esto fue descubierto por investigadores franceses mediante simulaciones topográficas. El estudio resuelve algunos interrogantes sobre las primeras etapas del planeta rojo y la distribución de sus ríos. Tuvo lugar justo en el momento en que pudo haber surgido la vida.
- Un enorme giro de la corteza y el manto le dio a Marte su actual configuración. Carlos Costa. Marzo 6, 2016.
Vida en los Volcanes
Crédito: John A. Stevenson / Volcan01010.
Cuando la persona promedio piensa en volcanes, la microbiología puede ser lo último que le viene a la mente. Sin embargo, para la comunidad relativamente pequeña de científicos interesados en microbios en ambientes extremos, la conexión es obvia.
Los microbios como las bacterias y las arqueas y los hongos, no solo pueden sobrevivir sino que prosperan en entornos que parecen bastante inhóspitos. De hecho, las primeras formas de vida en la Tierra fueron procariotas adaptadas a ambientes extremos hace aproximadamente 3.500 millones de años.
Las condiciones en el material volcánico recién depositado son, en comparación, menos duras que los ambientes primitivos de la Tierra. Algunos microorganismos actuales son capaces de florecer en ambientes de alta temperatura, como los respiraderos hidrotermales de aguas profundas. Sin embargo, las temperaturas de la lava fundida son mayores que los límites superiores que permiten la supervivencia microbiana. Pero al enfriarse, la lava es rápidamente colonizada por bacterias y hongos, como ha demostrado una investigación reciente de nuestro equipo de microbiólogos.
- Volcanic life – the first microbes to colonise the Fímmvörðuháls lava. John A. Stevenson. Volcan01010. July 28, 2014.
Curiosidades
Impactos y Vida
Crédito: NASA / JPL / Universidad de Arizona
Manantiales hidrotermales como los del Parque Nacional de Yellowstone y esteras de prósperas bacterias podrían haber salpicado la superficie joven de Marte.
Una nueva investigación sugiere que cuando los cometas y asteroides bombardearon Marte, el calor de los impactos más grandes transformó los cráteres. Entonces se forjaron en manantiales hidrotermales, que son bien conocidos en nuestro planeta por ser oasis microbianos. Estos eventos ocurrieron hace cerca de 4 millones de años.
La vida microbiana podría haber habitado estos puntos calientes del geológicamente breve intervalo de unos pocos millones de años durante los cuales habrían existido los manantiales.
La siguiente publicación lo aborda.