Formación de carbonato sólido‒gas durante eventos de polvo en Marte

Oct 12, 2023

Un equipo de investigación conjunto dirigido por el Dr. Xiaohui Fu y el Dr. Zhongchen Wu de la Universidad de Shandong, China, propuso un nuevo mecanismo de formación de carbonato en las actividades del polvo marciano basado en estudios experimentales de simulación.

Los carbonatos son productos generales de procesos acuosos en la Tierra. Para Marte, los minerales de carbonato se han considerado un sumidero para una atmósfera temprana de CO2 densa. Las investigaciones espectroscópicas orbitales han identificado carbonatos en unas pocas localidades aisladas en la superficie marciana. Se han detectado trazas de carbonato en el polvo global moderno tanto por orbitadores como por rovers. Sin embargo, sus fuentes y mecanismos de formación aún no están claros ahora. El equipo plantea la hipótesis de que el carbonato podría formarse directamente en la atmósfera rica en CO2 mediante procesos electroquímicos durante las actividades del polvo marciano.

Para probar esto, simularon una descarga electrostática (ESD) en condiciones atmosféricas similares a las de Marte. Varios minerales identificados en el polvo marciano (silicatos, sulfatos de Ca, minerales halógenos y (per) clorato) fueron expuestos al proceso ESD en una cámara de Marte. Los nuevos carbonatos generados se identificaron mediante espectroscopia Raman e infrarroja media durante reacciones ESD con halogenuros (NaCl, MgCl2, NaBr) y (per)clorato (NaClO3, NaClO4) como minerales de partida.

Basándose en los experimentos de simulación, propusieron reacciones electroquímicas heterogéneas gas-sólido durante las actividades del polvo como un nuevo mecanismo para la formación de carbonato marciano. "La formación y la escasez de afloramientos de carbonato en Marte sigue siendo un misterio hasta ahora. A diferencia de los mecanismos convencionales de formación de carbonatos, las interacciones sólido-gas inducidas por ESD en las actividades del polvo marciano son independientes del agua líquida", dijo Fu.

Los procesos electroquímicos resultantes de las actividades del polvo pueden eliminar cantidades significativas de gas CO2 de la atmósfera marciana y almacenarlo a lo largo de escalas de tiempo geológicas. El CO2 atmosférico en Marte parece haberse solidificado como carbonatos desde al menos el Amazonas temprano hasta el presente. "Estos nuevos resultados emocionantes se suman a la creciente evidencia de que el CO2 atmosférico se solidifica como carbonatos desde al menos el Amazonas temprano hasta el presente en Marte". Dijo Wu. La cantidad total de CO2 secuestrado por las actividades de polvo de Marte en la era de la Amazonia se ha estimado en función del rendimiento de carbonato de los experimentos de ESD, que posiblemente convirtieron ~ 0,56 mbar de CO2 en carbonato por las actividades de polvo marciano en los últimos 3,0 Ga.

Las actividades del polvo de Marte ocurren con frecuencia en el Marte actual. Duran mucho tiempo y cubren grandes áreas de Marte. Este estudio demuestra además que las interacciones químicas activas todavía están en curso en Mar entre la superficie y la atmósfera. Las actividades del polvo de Marte juegan un papel clave en la evolución de la atmósfera de Marte y los ciclos de carbono/cloro en el Marte actual.

Formación de carbonato de gas sólido durante eventos de polvo en Marte, National Science Review (acceso abierto)

Astrobiología

Cofundador de SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex-NASA, Away Teams, Periodista, Space & Astrobiology, Escalador retirado.