Glacial geomorphology of the flank of the Hecates Tholus Volcano, Mars

Resumen

El volcán Hecates Tholus (32,18N; 150,28E; Cuadrante MC-7), es el único edificio de la provincia volcánica de Elysium de Marte que muestra evidencias de actividad glacial. Esta tesis doctoral complementa los estudios regionales previos con el objetivo de conocer de forma detallada cuales han sido los distintos eventos glaciares ocurridos en esta región de Marte. Para ello, se ha elaborado un mapa geomorfológico a escala 1:100.000 de parte del flanco Noroeste del edificio volcánico (31,8N-33.08N; 148,37E-149,38E), donde se concentran los rasgos geomorfológicos de origen glaciar. Este mapa ha sido realizado mediante el uso de las imágenes CTX de la misión Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la agencia NASA. Además, se ha realizado un detallado análisis estadístico de la distribución de la frecuencia de diámetros de los cráteres de impacto para datar las distintas unidades geomorfológicas, y los eventos geológicos que han rejuvenecido la superficie, incluyendo los eventos de origen glacial. También se han llevado a cabo estudios geomorfológicos, morfométricos, composicionales, y de análisis de la temperatura superficial y la inercia térmica para caracterizar cada una de las unidades geomorfológicas cartografiadas. Estos ha sido posible gracias al uso de imágenes de los instrumentos HRSC, HiRISE, y THEMIS de distintas misiones; modelos digitales de elevación derivados de los datos HRSC y del instrumento MOLA; de temperatura superficial derivada de los datos de los instrumentos THEMIS y TES; así como de datos de radar de penetración del instrumento SHARAD. Todos estos datos han sido integrados en un Sistema de Información Geográfica específicamente desarrollado para esta zona de Marte. Como resultado se han establecido distintas unidades y elementos geomorfológicos de origen diverso (volcánico, glaciar, gravitacional, fluvial, impacto, eólico y otros), destacando los rasgos de origen glacial que evidencian una intensa y prolongada actividad del hielo modelando esta región, tanto en procesos erosivos (valles glaciares, valles colgados, acanaladuras, rocas aborregadas, etc.), como sedimentarios (depósitos de till, cordones morrénicos, eskers, etc.). Estos rasgos, junto con los fluviales y periglaciares indican una extensa actividad glacial en la zona. Las dataciones realizadas han permitido corroborar esto indicando que el volcán, de más de 3.800 Ma, ha tenido actividad glaciar desde hace 1.400 Ma, con múltiples pulsos de avance y retroceso, a 980, 800, 500, 415, 340, y 110 Ma, así como eventos más recientes relacionados con las últimas edades del hielo establecidas para Marte: 1.3, 1 y 0.44 Ma. Estos últimos eventos podrían no implicar la desaparición del hielo en la zona a pesar de que en las imágenes no se observa ningún rastro de él. Sin embargo, éste podría estar oculto bajo una capa de sedimentos eólicos de algunos metros de espesor, algo que parecen corroborar los crevasses y bergschrunds observados en las imágenes, rasgos geomorfológicos asociados a la fracturación del hielo glaciar cuando éste se desplaza. Los análisis morfométricos realizados y a la presencia de los numerosos rasgos fluvio-glaciares cartografiados, apuntan a que estos glaciares han tenido un comportamiento térmico templado. Por otro lado, los estudios térmicos realizados a la zona permiten sospechar la presencia de áreas de anomalía (temperaturas más bajas de lo esperado), coherentes con las propuestas previas de algunos autores, que apoyan la idea de la presencia de hielo oculto, hoy en día, bajo una capa de regolito. Esto es similar a lo que ocurre en los glaciares de la isla Decepción, un volcán activo situado en la Antártida, donde es posible reconocer rasgos geomorfológicos glaciares asociados a los sedimentos piroclásticos (de varios metros de espesor) que cubren dichos glaciares. Esto convierte a este lugar de la Antártida en un adecuado análogo para el estudio de rasgos glaciares en las laderas de los grandes volcanes de Marte.