Agua, procesos de mineralizacion y habitabilidad planetaria

12/10/2015 2 comentarios
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El agua en un planeta, asteroide o luna es fundamental por las propias implicaciones termodinámicas que definen sus estados y que permiten conocer sus condiciones de formación, pero también por sus efectos cuando ésta actúa. Esto engloba desde la interacción simple con los materiales (minerales/rocas) de su entorno a la dinámica compleja (geodinámica) que está implicada en los procesos geológicos, atmosféricos, o ambos, en los que participa. Hay que contextualizar geológicamente el significado del agua y de los minerales (sales) relacionados con ella.

El agua es muy importante per sé, por sus propias características físicas, químicas e isotópicas e, igualmente, como uno de los principales agentes geodinámicos y planetarios que nos permiten realizar interpretaciones paleoambientales y de habitabilidad. El agua está presente en procesos superficiales, endógenos, o ambos, interaccionando con las rocas y minerales existentes de las superficies, sean éstas asteroidales, planetarias o lunares, pero también ocasionando, cuando existe una dinámica y un ciclo del agua, precipitaciones directas de minerales y continuas transformaciones a distintas escalas con la formación de minerales primarios y secundarios (generados a partir de la alteración de otro(s) ya existente(s)). Todos estos procesos de mineralización generan múltiples tipos de asociaciones y paragénesis mineralógicas que son fundamentales para poder contextualizar los eventos desarrollados y para proporcionarnos la historia geológica de un cuerpo planetario y reconstruir y determinar sus condiciones de habitabilidad.

Los recientes (y no tan recientes) hallazgos de sales (minerales) hidratados en Marte, Europa, Encélado, Plutón o Ceres han llamado la atención de científicos de todo el mundo. Sin embargo, ya se sabía que en los meteoritos (asteroidales y marcianos) existían minerales (sales) tales como sulfatos o carbonatos. Con más contundencia, el hallazgo se produjo en 2004 con el descubrimiento de jarosita en Marte y con otras identificaciones posteriores de yeso, kieserita, carbonatos, cloruros y otros minerales (sales) relacionados con el agua. También sucedió con la identificación de minerales (sales) hidratados en las lunas heladas de Júpiter y Saturno y, más recientemente, en otros cuerpos planetarios donde no se esperaba la existencia de esta actividad acuosa y de mineralización. Pero ¿significa lo mismo encontrar un determinado mineral, hidratado o no, en Marte, un asteroide, un planeta enano o una luna? ¿Podemos inferir que idénticos procesos han funcionado en cuerpos planetarios tan diversos, solamente con la identificación composicional de una determinada sal (mineral)? La respuesta a ambas preguntas es No. O, siendo menos categóricos, la respuesta es: depende del contexto geológico y atmosférico y de su actividad pasada, presente, o ambas. Se requiere cautela en la interpretación planetaria y astrobiológica simplista del significado de un mineral, con su composición química y su estructura, esté o no relacionado con el agua.

En la Tierra sabemos que el mismo mineral, por ejemplo una sal como el yeso, puede aparecer tanto en un desierto como en una zona de salmueras superficiales o en un sistema hidrotermal subaéreo (o incluso submarino) ligado o no a actividad volcánica. ¿Cómo interpretar entonces su significado antiguo o actual en un planeta o luna? ¿Qué necesitamos para comprender su formación y el ambiente en el que se originó? La respuesta a estas preguntas, reside en la necesidad de ir más allá de la mera (aunque a veces muy compleja) identificación espectroscópica del mineral en sí mismo. Sabemos que en la Naturaleza los minerales no suelen aparecer aislados, sino formando asociaciones y sabemos también que la complejidad mineralógica suele ser mayor cuanto mayor es la vitalidad geológica del cuerpo planetario, siendo el agua uno de los agentes principales involucrados en estas transformaciones. El agua participa y genera un cortejo de múltiples procesos superficiales y subsuperficiales en los que, cuando constituye un agente activo, interactúa, en el espacio y en el tiempo, conformando una estructura sistémica que va, poco a poco, transformando y diferenciando el cuerpo planetario (desde los procesos hidrotermales más primigenios a la actividad geológica actual). Además, esta complejidad no es solo composicional sino también estructural (en cuanto a su estructura cristalina), de manera que podemos encontrar numerosos polimorfos minerales que, compartiendo la misma composición, reflejan sin embargo parámetros y condiciones genéticas diversas. Minerales que pueden generar rocas, y rocas que se asocian unas con otras formando a su vez unidades más complejas. Unidades geológicas que se fracturan, se pliegan, se transforman, modificando y diferenciando sus propiedades originales, a distintas escalas, en un sistema complejo que requiere ser analizado e interpretado. Por ello, es fundamental comprender la historia geológica de un cuerpo planetario para determinar su habitabilidad.

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Imagen destacando los misteriosos parches brillantes en uno de los cráteres de Ceres. Se ha propuesto que podría tratarse de hielo o, tal y como se sugiere en estudios más recientes, podrían ser minerales salinos. [Créditos: ScienceAlerts]

Como ya indicamos en otros artículos anteriores, los modelos principales sobre los que nos basamos, muchos de ellos conectados indefectiblemente con el agua, se centran, a veces en exceso, en los materiales y procesos que se desarrollan en los planetas terrestres. Sabemos que tenemos aún mucho que aprender de los procesos criomagmáticos de las lunas heladas y otros cuerpos menores; de cómo el hielo, que también es un mineral, participa en todo este contexto planetario en una geodinámica del agua y los procesos de mineralización que requiere, para poder ser comprendida apropiadamente, su modelización teórica y experimental (y cuando sea posible sobre el terreno). Pero también sabemos que, al menos hasta ahora, las leyes y principios generales de la geología nos están sirviendo para el reconocimiento de procesos y ambientes (habitables o no) en otros mundos. Procesos y ambientes en los que el agua y sus acciones, bien en forma de efectos sobre los sustratos o generando mineralizaciones diversas, nos están ayudando a la búsqueda de vida más allá de la Tierra.