En un paisaje glaciar del suroeste de Islandia, geólogos y geoquímicos están realizando un trabajo que puede resultar decisivo para entender qué revelan realmente las rocas de Marte. Un nuevo estudio publicado en American Mineralogist demuestra que algunos sedimentos islandeses son muy parecidos a los del planeta rojo. Es por esa razón que se han convertido en un banco de pruebas perfecto para preparar el análisis de futuras muestras marcianas en la Tierra.
La compleja química oculta en los mudrocks
La investigación se centra en los llamados mudrocks, rocas sedimentarias de grano muy fino. En Marte, estos materiales aparecen en antiguas cuencas fluviales, en deltas fósiles y en cráteres donde hubo lagos. Son depósitos que, según los científicos, guardan parte de la memoria climática del planeta, desde los episodios de agua líquida hasta los procesos de alteración que transformaron su superficie.
Pero hay un problema: están formados por una mezcla extremadamente compleja de minerales cristalinos, fases amorfas y estructuras nanocristalinas que los instrumentos actuales no pueden identificar del todo.
Ahí es donde entra en escena Islandia. El estudio toma como laboratorio natural el sistema glacio-fluvial del río Hvítá, que nace en un glaciar y atraviesa un largo recorrido antes de llegar al Atlántico. A lo largo de ese trayecto, el agua va erosionando basaltos (rocas volcánicas ricas en hierro y magnesio, muy similares a las de Marte) y generando sedimentos finos que cambian de composición a medida que avanzan por el paisaje.
Esta ilustración (a) representa el recorrido del sedimento desde su origen hasta su destino final. El modelo conceptual adjunto (b) muestra cómo se forman los materiales amorfos a lo largo del sistema sedimentario.
Esta evolución, documentan los autores, imita sorprendentemente bien los procesos marcianos: meteorización en un clima frío, transformación mineral progresiva y formación de materiales pobremente cristalinos.
Técnicas que van mucho más allá de los rovers
Para entender esta cadena de cambios, el equipo recogió muestras desde la zona glaciar hasta la desembocadura y aplicó a cada una de ellas una batería de técnicas avanzadas que van mucho más allá de las capacidades de los instrumentos marcianos.
Entre ellas figuran la difracción de rayos X de alta energía en sincrotrón (una herramienta capaz de desvelar la organización atómica incluso en materiales parcialmente amorfos), el análisis mediante pair distribution function (PDF) para distinguir fases nanocristalinas y amorfas, la fluorescencia de rayos X a escala micrométrica para cartografiar la distribución química y la microscopía electrónica TEM, que permite visualizar estructuras extremadamente finas.
Contraste de difracción de campo claro e imágenes de franjas de red de alta resolución obtenidas mediante nuestro análisis TEM. K/S representa la fase de caolinita-esmectita de capas mixtas.
El resultado es un retrato mineralógico mucho más detallado de lo que los instrumentos en Marte pueden obtener. En los sedimentos islandeses aparecen mezclas complejas de arcillas como smectitas en distintos niveles de hidratación, caolinita, fases mixtas caolinita-smectita y otros minerales secundarios.
Pero lo más revelador es la abundancia de materiales amorfos: alofana, ferrihidrita y halloysita, todos ellos productos de la alteración de basaltos bajo condiciones frías y con presencia intermitente de agua. No es solo que estos compuestos existan: es que cambian sistemáticamente según la distancia al glaciar, aumentando su complejidad cuanto más tiempo pasan expuestos a procesos de meteorización.
Un patrón que recuerda al Marte frío y antiguo
Ese patrón progresivo es crucial para Marte. Las misiones actuales han detectado porcentajes muy altos de materiales amorfos en el planeta, pero sin saber exactamente de qué están hechos. Los instrumentos a bordo solo pueden clasificarlos como “no cristalinos”, un cajón de sastre que oculta información clave sobre la historia del agua y la alteración química. La investigación islandesa revela que estos materiales pueden ser mucho más variados de lo que las mediciones remotas sugieren y que su composición puede indicar procesos ambientales que han pasado desapercibidos.
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La conclusión de los autores es que Islandia ofrece un modelo natural para interpretar la parte “invisible” de Marte: aquello que los instrumentos aún no pueden leer con suficiente claridad. Comprender cómo se forman y evolucionan estos sedimentos en un entorno terrestre análogo permitirá afinar la interpretación de las futuras muestras marcianas cuando se analicen en laboratorios de la Tierra. Será entonces cuando técnicas como la difracción de sincrotrón y la microscopía electrónica puedan aplicarse directamente sobre el material traído por el rover Perseverance.
El trabajo también pone de relieve un mensaje más amplio: la exploración planetaria empieza mucho antes de que una misión despegue. A veces, la clave para comprender otro mundo está en mirar con atención el nuestro. Y, en este caso, en seguir la pista de un río islandés que, sin saberlo, está ayudando a desentrañar la historia mineralógica del planeta rojo.