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Geología Espacial
Mineral hallado en Marte hace replantear historia geológica del planeta rojo

Mineral hallado en Marte hace replantear historia geológica del planeta rojo

Los minerales son la base para la formación de las rocas y si sabemos analizarlos podemos entender su ambiente de formación, edad, transporte e incluso si ese mineral fue parte de una roca más antigua. El cuarzo es el mineral más común de la Tierra y dependiendo de la presión y temperatura, se forman diversas variedades de él, llamados polimorfos. Un ejemplo de estos es la tridimita, un tipo de cuarzo que cristaliza a altas temperaturas (> 900 ºC) y bajas presiones (< 10 kbares). Fue este mineral hallado en Marte fue el que hizo replantear la historia geológica del planeta rojo.

mineral hallado en Marte
Imagen 01: diagrama de formación de los polimorfos del cuarzo (Tarbuck)

En 2012, el explorador espacial Curiosity aterrizó exitosamente en la superficie de Marte, específicamente en el cráter Gale. Según los datos, en algún momento del pasado marciano fue un antiguo lago rodeado de cordilleras volcánicas que expulsaban flujos de lava basáltica. Su parecido recuerda a los volcanes hawaianos debido a sus erupciones tranquilas y poco explosivas, o al menos eso se creía. Entre los objetivos del Curiosity se encontraba perforar las capas de roca formadas por los sedimentos del antiguo lago. Con ayuda de un espectrómetro de rayos X, analizó la composición mineralógica de la superficie marciana, pero encontró algo que nadie esperaba.

La sorpresa vino, cuando se detectó una alta concentración de tridimita, que está asociada a actividad volcánica explosiva. Este mineral hallado en Marte es común en la Tierra, principalmente en el anillo de fuego del Pacífico, caso opuesto a las islas hawaianas. El hallazgo se dio al perforar sedimentos del antiguo lago, y probablemente fueron transportados mediante flujos de agua desde las montañas cercanas. Junto a ellos, igualmente fueron detectados materiales de rocas dacíticas y riolítas, junto con cenizas y tefra, apoyando la teoría de volcanes con erupciones explosivas.

Análogos marcianos en la Tierra

Los autores toman como ejemplo al lago de Tecocomulco, en el estado de Hidalgo, México. Una cuenca lacustre rodeada de montañas volcánicas con rocas ácidas, es decir, mayor cantidad de minerales silicios comparados a los minerales de Fe y Mg. Sumado a esto, algunos estudios recientes, han demostrado que las rocas en las zonas cercanas del cráter Gale, contienen litologías muy similares a la corteza de tipo continental en la Tierra, con abundancia de minerales ricos en silicio.

mineral hallado en Marte
Imagen 02: panorámica del cráter Gale tomada por el Curiosity (NASA)

Para que un magma cristalice en cuarzo es necesario pasar por un proceso llamado “diferenciación magmática”. Este consiste en el empobrecimiento de Fe y Mg una vez que se han forman minerales como olivino y piroxeno. Ocurrido esto, la cantidad de silicio comienza a aumentar para formar minerales silicatados. Este proceso ocurre cuando un cuerpo de magma asciende desde el manto, disminuyendo la presión pero no la temperatura, es ahí cuando se forma tridimita. Uno de los ambientes geológicos que reúnen estas características son los domos volcánicos, similares a los presentes en el Popocatépetl.

Esto viene a cambiar totalmente la historia geológica de Marte. En el planeta existen una gran cantidad de volcanes extintos en el planeta, como el Monte Olimpo, el volcán conocido más grande del sistema solar. Los minerales más comunes en estos son olivino y piroxeno, presentes en rocas basálticas, mientras que la tridimita se encontraría asociada rocas de tipo silícicas.

¿Qué implica este mineral hallado en Marte?

Con este mineral hallado en Marte se apoya la teoría que en el pasado marciano existieron placas tectónicas para generar volcanes de zonas de subducción. Estos ambientes los podemos encontrar en las islas de Japón y el Eje Volcánico Transmexicano. De confirmarse, tendríamos un ambiente volcánico distinto al de “Hot Spot”, similar al vulcanismo de Hawái, ejemplo análogo en la Tierra del vulcanismo marciano.

Esto abre nuevos planteamientos, no solo en la geología marciana, sino también se originan cuestiones a nivel de la astrobiología. En un planeta con una historia geológica diversa, las condiciones que favorecen la presencia de vida son más comunes. Por ejemplo, las placas tectónicas funcionan como regulador del carbono presente en la atmósfera terrestre.  En un planeta con placas tectónicas es muy probable que exista un núcleo de hierro líquido capaz de generar un campo magnético. Al proteger  a la atmósfera del viento solar, el agua superficial puede encontrarse en estado líquido. Es por ello que muchos astrobiólogos consideren como indicador de vida en otros planetas la presencia de una geología diversa.

Algunos investigadores responden que la tridimita no necesariamente es indicador de un sistema de placas tectónicas. Principalmente porque se ha registrado presencia de este mineral en zonas con actividad hidrotermal, tal es el caso del parque nacional Yellowstone en los Estados Unidos. Si este es el caso, no necesariamente debe existir vulcanismo asociado a zonas de subducción.  Sean cual sean las conclusiones, la mineralogía de las rocas marcianas son un punto interesante en el estudio geológico de nuestros vecinos espaciales.

Instituto de Investigaciones Geológicas y Atmosféricas A.C.

Referencias.

Morris, Richard., et al. Silicic volcanism on Mars evidenced by tridymite in high-SiO2 sedimentary rock at Gale crater. Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America. Vol 113, no 26, paginas (7071-7076) junio 28, 2016.

Sautter V, et al. In situ evidence for continental crust on early Mars. Nat Geosci 8:605–609. (2015)

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