Marte, el planeta rojo, debe su icónico color a un proceso químico muy particular. Sin embargo, nuevas investigaciones sugieren que este tono oxidado esconde una historia más compleja de lo que se pensaba.
Durante décadas, los científicos han atribuido el color rojo de Marte a la oxidación del hierro, un fenómeno similar al óxido en la Tierra. No obstante, un estudio reciente propone que el polvo marciano contiene un mineral rico en agua, llamado ferrihidrita, que habría desempeñado un papel clave en esta coloración. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas sobre la historia climática de Marte y su posible habitabilidad en el pasado.
La composición del polvo marciano
El polvo que cubre Marte está compuesto principalmente por minerales ricos en hierro, incluido el óxido de hierro. Hasta ahora, los científicos creían que la hematita, un óxido de hierro seco, era responsable del color rojo del planeta. Sin embargo, nuevos análisis revelan que la ferrihidrita, un mineral formado en presencia de agua fría, se ajusta mejor a las observaciones. Este hallazgo cuestiona las teorías anteriores sobre la formación del óxido marciano.
a) Tono ocre de las regiones claras de Marte observado el 14 de agosto de 2021 por el Emirates Exploration Imager (R = 635 nm, G = 546 nm, B = 437 nm).
b) Mezcla hiperfina (< 1 µm) de ferrihidrita-basalto (proporción 1:2) en laboratorio, obtenida en condiciones ambientales.
c) Comparación de un espectro orbital de polvo marciano (CRISM imagen FRT00009591) con el espectro de la mezcla ferrihidrita-basalto. El aumento de la reflectancia cerca de 0.5 µm se debe al hierro férrico y su absorción por transición de electrones, dominando el espectro UV y el azul. Las bandas espectrales NIR a 1.41 y 1.93 µm, asociadas al agua ligada en la ferrihidrita, no se detectan en estas muestras. El aumento característico de reflectancia entre 1 y 2.5 µm para la ferrihidrita pura tampoco aparece, probablemente debido a la mezcla no lineal con el polvo de basalto. La banda a 3 µm podría deberse al agua químicamente ligada en el polvo marciano y la muestra de laboratorio. Para llegar a esta conclusión, los investigadores reprodujeron en laboratorio el polvo marciano triturando muestras de basalto y ferrihidrita. Estas muestras se compararon luego con los datos espectrales recopilados por los orbitadores y rovers marcianos. Los resultados muestran que la ferrihidrita es el mejor candidato para explicar el tono rojo de Marte. Este método innovador permitió recrear condiciones cercanas a las del planeta rojo.
Los datos de las misiones espaciales, como los del orbitador Trace Gas Orbiter de la ESA y el rover Curiosity de la NASA, desempeñaron un papel clave en este descubrimiento. Al combinar estas observaciones con experimentos en laboratorio, los científicos pudieron identificar la firma espectral de la ferrihidrita en el polvo marciano. Este avance abre el camino a una mejor comprensión de los procesos químicos que dieron forma a Marte.
Una historia ligada al agua
La presencia de ferrihidrita sugiere que Marte experimentó condiciones húmedas hace varios miles de millones de años. Este mineral se forma rápidamente en presencia de agua fría, lo que indica que el agua líquida fue alguna vez abundante en la superficie del planeta. A diferencia de la hematita, la ferrihidrita conserva su firma acuosa incluso después de miles de millones de años de erosión y dispersión por los vientos marcianos.
Este descubrimiento refuerza la idea de que Marte pudo albergar entornos propicios para la vida. Las condiciones necesarias para la formación de la ferrihidrita, es decir, agua líquida y oxígeno, sugieren que el planeta rojo experimentó un período más clemente que su estado actual, frío y seco. Esto abre nuevas perspectivas sobre la habitabilidad pasada de Marte y la posibilidad de que haya podido sustentar formas de vida microbiana.
El panel izquierdo representa Marte antiguo durante una fase de alteración química activa, donde la hidratación y oxidación de la corteza basáltica producen aguas ricas en ferrihidrita. La escorrentía de deshielo, desencadenada por la actividad volcánica, transporta hierro férrico insoluble hacia los lagos de cráter y cuencas, formando depósitos sedimentarios.
El panel derecho ilustra Marte moderno, donde la erosión redistribuye las capas sedimentarias y dispersa materiales finos, dando al planeta su característico aspecto ocre. Esquema no a escala. Las futuras misiones, como el rover Rosalind Franklin de la ESA y el programa Mars Sample Return de la NASA, podrían proporcionar muestras que confirmen esta hipótesis. El análisis directo del polvo y las rocas marcianas en la Tierra permitiría determinar con precisión la cantidad de ferrihidrita presente y comprender mejor las condiciones ambientales que imperaban en Marte durante su formación. Estas muestras también podrían revelar otros indicios sobre la historia del agua y la vida en el planeta rojo.
Para profundizar: ¿Qué es la ferrihidrita?
La ferrihidrita es un mineral rico en hierro y agua, a menudo asociado con entornos húmedos y fríos. En la Tierra, se encuentra en suelos y sedimentos lacustres, donde se forma rápidamente en presencia de agua líquida y oxígeno. Su estructura química particular le permite retener moléculas de agua, lo que lo convierte en un indicador valioso de condiciones acuosas pasadas.
En Marte, la presencia de ferrihidrita sugeriría que el planeta experimentó episodios húmedos, aunque su entorno actual sea extremadamente seco. Este mineral se forma a temperaturas relativamente bajas, lo que indica que el agua líquida en Marte debió ser fría y probablemente abundante durante un período limitado. A diferencia de otros óxidos de hierro, como la hematita, la ferrihidrita es menos estable a largo plazo, pero puede persistir en condiciones específicas, como las observadas en Marte.
El descubrimiento de ferrihidrita en el polvo marciano abriría nuevas perspectivas para comprender la historia del agua en el planeta rojo. Al estudiar este mineral, los científicos pueden rastrear las condiciones ambientales que imperaban en Marte hace miles de millones de años. Esto también podría ayudar a identificar regiones donde la vida podría haber surgido, reforzando el interés de las futuras misiones de exploración.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature