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Investigación y Vinculación
2020-11-18
Exploración geológica de Marte
Investigadora de la FI realiza estudios mineralógicos de las regiones marcianas Oxia Planum y Mawrth Vallis.
Por: Rosalba Ovando Trejo
Fotografía: Jorge Estrada Ortiz
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Maestra Karen Reyes Ayala

El pasado 18 de noviembre, la División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra (DICT) de la Facultad de Ingeniería retomó las actividades del Ciclo de Conferencias de Investigación y Docencia 2020. En esta nueva etapa online, la maestra en Ciencias de la Tierra (UNAM) Karen Reyes Ayala, dictó la videoconferencia La Geología en la Exploración Planetaria: Geología y Mineralogía en Oxia Planum y Mawrth Vallis, Marte.

Las investigaciones de la maestra Reyes Ayala se centran en la geología, la mineralogía, paleoambientes y geormorfología de zonas marcianas. Su interés en esta área nace en 2015 durante su estancia en el European Space Research and Technology Centre (ESTEC) de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), de los Países Bajos; ahí pudo participar en el First ExoMars Landing Site Selection Workshop, donde trabajó con reconocidos geólogos planetarios, miembros de misiones como Mars 2020, MSL Curiosity y Exomars, de esta última recabó información relevante en las que basó sus tesis de licenciatura y maestría.

Para entender mejor la naturaleza del planeta rojo, la geóloga, egresada de la FI, habló sobre la geología planetaria y las características principales de Marte y expuso dos casos de estudio de la diversidad mineralógica en dos zonas marcianas: Oxia Planum y Mawrth Vallis. Explicó que la geología planetaria, en pleno desarrollo en países avanzados, en México está rezagada, "por ello se requiere de geólogos que participen en las misiones espaciales, sería ilógico que astrónomos, astrofísicos o químicos fuesen los responsables del estudio de minerales, rocas, geomorfología, geodinámica, geoquímica de Marte y otros planetas, o de interpretar los afloramientos que ahí se encuentren", aseveró.

Para entender los casos de estudio, la especialista resumió las características físicas de Marte (diámetro, atmósfera, temperatura, etc.) y citó las misiones más importantes: lanzadas por la NASA, la MSL Curiosity 2011, cuyos objetivos fueron astrobiológicos, e InSight (2018), un robot geofísico que estudia la actividad tectónica e impactos de meteoritos en la superficie; la ESA y la corporación estatal rusa Roscosmos enviaron ExoMars 2016, un orbitador capaz de investigar los gases traza en la atmósfera, como el metano.

"La segunda fase de la misión ExoMars prevista para 2022 pretende encontrar signos de vida pasada y presente en Marte, para ello se enviará el rover Rosalind Franklin, que incluye un taladro de perforación hasta dos metros de profundidad (Curiosity sólo llegó hasta 5 cm), donde posiblemente se encuentre protegido de la radiación algún microfósil o bioseñal. También cuenta con instrumentos de alta tecnología: cámaras panorámicas y equipos para el estudio en superficie y profundidad, y el análisis molecular de las muestras obtenidas", detalló.

Los sitios para el aterrizaje de ExoMars 2022 fueron elegidos por un grupo de 80 científicos, quienes votaron por Oxia Planum, en 2015, y Mawrth Vallis, en 2016; ambas zonas albergaron agua en abundancia y tienen baja altitud y ausencia de obstáculos, es decir, son áreas seguras para el robot. Cabe mencionar que la maestra Reyes Ayala participó en esas reuniones, pues coincidió con su estancia en ESTEC, experiencia que le permitió estudiar la diversidad mineralógica, ante la escasa información de estas zonas, con el fin de determinar el origen de los minerales, los posibles paleoambientes y qué implicaciones astrobiológicas se presentaron en Marte.

Oxia Planum y Mawrth Vallis, casos de estudio

La maestra Reyes Ayala utilizó JMARS, un sistema de información geoespacial que proporciona herramientas de planificación de misiones y análisis de datos para recabar información de la geología y características principales de Oxia Planum y Mawrth Vallis; buscó imágenes disponibles en diferentes espectrómetros y revisó estudios a fin de integrar un mapa de toda la diversidad mineralógica.

De acuerdo con la investigadora, entre los datos que se obtuvieron se precisa la localización de una estructura triangular en una superficie relativamente plana (unos 10 km de largo y 80 m de espesor) e inercia térmica baja que sugiere un material de grano fino; se ubicaron canales y morfologías invertidas, evidencia de flujos de lava, 206 cráteres y se estableció el diámetro y área total de la zona. Con esto, se graficó un diagrama de iteración de isócronas para cráteres marcianos, con el que se pudo estimar que la edad relativa de Oxia Planum "corresponde al Noéico medio y tardío, entre 3.5 y 4 giga años (Ga), es decir, las primeras etapas de Marte".

La experta agregó, sobre Mawrth Vallis, "su geología recae en un canal de desbordamiento que requirió descargas catastróficas de agua durante breves periodos de tiempo, a los lados de éste se pueden observar pequeños valles desconectados y una topografía invertida. Tiene 303 cráteres, entre ellos el Oyama, en el que se hallaron depósitos de hidrotermales de impacto, en el fondo pequeños valles y una falla y, aunque no existen tectónicas de placas, sí hay movimientos tectónicos. Asimismo, se calculó que su edad coincide con el de Oxia Planum".

Expuso que en ambos sitios se descubrieron alrededor de 35 minerales que se integraron en la clasificación de Nickel-Strunz, distribuidos en óxidos, carbonatos, sulfatos y silicatos, lo que indica que las condiciones ambientales eran diferentes: "Se dividieron en dos tipos de procesos, de acuerdo con su posible origen, superficial, que requiere de agua líquida en superficie, y endógeno, que demanda fluidos calientes en el subsuelo".

Sobre los posibles paleoambientes en Marte, algunos autores dicen que el agua líquida pudo correr de forma esporádica en la superficie marciana y esto coincide con los ambientes geológicos donde probablemente se formaron y precipitaron los minerales detectados en la investigación de la maestra Reyes Ayala: "Sistemas hidrotermales, manantiales, lagos alcalinos, sabkhas y playas. Algunos análogos marcianos en la Tierra donde se ha encontrado coexistencia de estos minerales son Barranca de El Jaroso, Río Tinto, Macizo de Anaga (España), Volcán Capahue (Argentina) y el Desierto de Atacama (Chile)".

Las conclusiones del escudriñamiento de la maestra Reyes Ayala destacan: el agua debió estar presente en procesos superficiales y endógenos de Marte, causando precipitaciones directas en minerales secundarios; el origen hidrotermal parecería ser el que ocasionó este tipo de paragénesis mineral impulsado por impactos o procesos magmáticos, y la posibilidad de que el agua líquida no corrió en la superficie marciana, lo que significa un debate y una puerta de investigación para determinar si el agua generó esas geoformas. Infiere que al existir mayor vulcanismo la superficie se vuelve ácida, lo que suprime la formación de filosilicatos y carbonatos, pero no la de hematita y sulfatos, y que la vida primitiva pudo haberse formado en áreas con sistemas hidrotermales activos y con presencia de fósiles.

Finalmente, la maestra Karla Reyes sostuvo que Oxian Planum y Mawrth Vallis son considerados grandes candidatos para encontrar algún tipo de biofirma pasada o presente, y que Marte es el único planeta que nos permite descifrar el pasado del sistema solar, pues las antiguas rutas marcianas pueden tener evidencias que indiquen cómo surgió la vida en nuestro planeta.

Para cerrar la videoconferencia, los doctores Enrique González Torres, jefe de la DICT, y Aldo Ramos Rosique, quien junto a Josué Tago Pacheco coordinan este ciclo, externaron su satisfacción por el gran número de asistentes, superando todas las expectativas. Del mismo modo, ponderaron la disertación de la ponente: "Muchas felicidades por dar a conocer en este ciclo de conferencias un trabajo que resulta de gran interés, porque invita a los espectadores a reflexionar sobre el origen de nuestro planeta, mediante el conocimiento de otros cuerpos planetarios; ha sido una sesión extraordinaria", concluyó el doctor González Torres.

Para ver el video completo de la conferencia accede a www.facebook.com/DICT.FI.UNAM/ o https://www.facebook.com/DICT.FI.UNAM/videos/586472452198600