Un mineral único en Marte revela el impacto del calor y el agua en la superficie del planeta rojo

Un equipo internacional de científicos ha identificado en Marte un mineral de sulfato de hierro nunca antes descrito en el planeta, lo que proporciona información crucial sobre la historia térmica y acuosa de la superficie marciana. Este mineral, conocido como hidroxisulfato férrico, fue detectado gracias a la combinación de observaciones orbitales y experimentos de laboratorio realizados por investigadores del Instituto SETI y la NASA.

El azufre y los sulfatos son abundantes en Marte y se encuentran en numerosas regiones de su corteza. Mientras que en la Tierra estos compuestos suelen disolverse rápidamente por efecto de la lluvia, en Marte, la sequedad extrema y la falta de una atmósfera densa permiten que persistan durante miles de millones de años, actuando como cápsulas del tiempo mineralógicas.

Durante casi dos décadas, los científicos han observado con curiosidad la presencia de capas de sulfatos de hierro con firmas espectrales singulares en zonas como Aram Chaos y la meseta de Juventae, cerca del inmenso sistema de cañones de Valles Marineris. Sin embargo, hasta ahora no se había logrado identificar de manera concluyente la naturaleza exacta de estos compuestos.

La doctora Janice Bishop, investigadora principal del Instituto SETI y del Centro de Investigación Ames de la NASA, lideró un equipo multidisciplinario que logró caracterizar por primera vez una fase de hidroxisulfato férrico, combinando datos orbitales del instrumento CRISM con experimentos en laboratorio sobre la transformación térmica de sulfatos hidratados.

Los investigadores estudiaron dos regiones críticas: Aram Chaos, una zona de terrenos caóticos y antiguos cráteres de impacto al noreste de Valles Marineris, y la meseta sobre Juventae Chasma, un cañón de cinco kilómetros de profundidad. Ambas áreas mostraron la presencia de capas delgadas de sulfatos formadas por procesos acuosos y posteriormente alteradas por el calor.

En Juventae, los científicos hallaron que los sulfatos ferrosos hidratados aparecen en capas de aproximadamente un metro de espesor, tanto por encima como por debajo de materiales basálticos, sugiriendo que la actividad volcánica o la presencia de ceniza influyó en su formación y posterior calentamiento.

Por su parte, Aram Chaos reveló una compleja estratigrafía de sulfatos, con capas superiores ricas en sulfatos polihidratados y capas inferiores de sulfatos monohidratados e hidroxisulfato férrico. Estos patrones estratificados sugieren que el agua y el calor modelaron los depósitos a lo largo de distintos episodios geológicos.

El análisis espectral desde la órbita permitió distinguir las firmas únicas de cada tipo de sulfato, y los experimentos en laboratorio demostraron que el calentamiento de sulfatos polihidratados a 50 °C produce formas monohidratadas, mientras que temperaturas superiores a 100 °C generan el hidroxisulfato férrico, una transformación dependiente también de la presencia de oxígeno.

El Dr. Johannes Meusburger, del NASA Ames, explicó que el hidroxisulfato férrico se forma únicamente bajo condiciones de calor elevado y oxígeno disponible, produciendo agua en el proceso y alterando la absorción infrarroja del mineral, lo que facilita su identificación desde el espacio. Esta reacción, además, indica que la atmósfera marciana, aunque tenue, aún contiene suficiente oxígeno para permitir estos cambios químicos.

La estructura cristalina del hidroxisulfato férrico difiere notablemente de los minerales terrestres conocidos, aunque se asemeja superficialmente a la szomolnokita. Sin embargo, su formación en Marte está vinculada a la rozenita, un mineral tetrahidratado, que al calentarse en presencia de oxígeno da lugar a la nueva fase detectada.

Uno de los grandes hallazgos del estudio es que la formación del hidroxisulfato férrico probablemente ocurrió durante el periodo Amazónico, es decir, en los últimos 3.000 millones de años, una etapa considerada relativamente reciente en la historia marciana. Esto sugiere que el planeta experimentó actividad geotérmica y química mucho más tarde de lo que se pensaba.

El hallazgo no solo redefine el papel del agua y el calor en la evolución de la superficie marciana, sino que también aporta información clave sobre los posibles ambientes habitables en el pasado. La existencia de minerales como el hidroxisulfato férrico podría haber contribuido a la preservación de agua y a la generación de microambientes propicios para la vida.

Según la Dra. Bishop, este mineral es probablemente único en Marte y su estabilidad térmica lo convierte en un marcador geoquímico de procesos dinámicos recientes. Aún es necesario encontrarlo en la Tierra para que sea oficialmente reconocido como nuevo mineral, pero su descubrimiento ya impulsa nuevas líneas de investigación sobre la historia de Marte.

El trabajo, publicado en Nature Communications, demuestra cómo la integración de datos orbitales, experimentos de laboratorio y análisis geoquímico puede revelar detalles inéditos sobre la evolución de otros mundos. La investigación del Instituto SETI refuerza el papel de la exploración planetaria en la comprensión de la compleja historia del sistema solar.