Por: Tanya Kizovski
En la Tierra, el granate es conocido principalmente como la piedra natal de enero, de un rojo intenso, popular en joyería desde la Edad de Bronce y muy valorada por los antiguos egipcios. Nuestro equipo ha descubierto un nuevo tipo de roca que contiene el mineral granate en el interior de un fragmento de meteorito procedente del planeta Marte.
Si bien el granate es común en la Tierra, hasta ahora sólo habíamos especulado sobre su existencia en el interior de Marte y habíamos encontrado inclusiones diminutas y poco frecuentes en meteoritos marcianos que se formaron durante su expulsión del planeta. Esta es la primera vez que se identifica este mineral dentro de una roca que potencialmente se formó en la corteza de Marte.
Como científico planetario y geólogo, mi principal objetivo es estudiar la composición química y mineral de las rocas de Marte para reconstruir la compleja historia del planeta. El descubrimiento de un nuevo tipo de roca rica en granate representa un paso importante hacia ese objetivo.
Los minerales preservan la historia
Marte ha sido objeto de numerosas misiones de exploración desde la década de 1960 mediante satélites, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores. Si bien la búsqueda de indicios de vida pasada ha impulsado estos esfuerzos, son los componentes inorgánicos de Marte —sus rocas y minerales— los que conservan el registro de los 4.500 millones de años de historia del planeta.
Los minerales y las rocas se forman mediante complejas interacciones entre la geosfera, la atmósfera, la hidrosfera e incluso la influencia de la vida. Los análisis detallados de rocas y minerales recién descubiertos pueden ayudarnos a comprender cómo han evolucionado a lo largo del tiempo los procesos geológicos, el clima y el potencial de habitabilidad resultante de un planeta.
Un granate andradita
Los granates son un grupo de minerales con la misma estructura cristalina y una amplia gama de composiciones químicas. Algunas de las especies más comunes dentro de este grupo incluyen la almandina y el piropo (las gemas de color rojo intenso que representan el mes de enero), la andradita y la grosularia.
La roca que hemos identificado contiene granate de la variedad andradita. Puede presentarse en muchos colores, pero suele ser amarillo o verde. También se ha utilizado como piedra preciosa, a veces llamada “demantoide”.
Entornos metamórficos
En la Tierra, los granates andradita suelen aparecer en rocas metamórficas llamadas skarns, que se han transformado debido al calor intenso y a la reacción con fluidos. Los entornos metamórficos en la Tierra son muy diversos y están ampliamente distribuidos debido a la tectónica de placas activa, que ha sometido a las rocas a presiones y temperaturas extremas a través de eventos de formación de montañas y subducción de placas. Marte, por otro lado, carece de tectónica de placas y, por lo tanto, el alcance y la naturaleza del metamorfismo marciano siguen siendo especulativos y limitados.
El clasto (fragmento de roca) con granate que encontramos podría representar un proceso metamórfico desconocido hasta ahora en Marte, lo que desafía nuestra visión actual de la variedad de entornos geológicos posibles en el planeta rojo. También podría haberse formado en un nuevo tipo de roca ígnea, derivada de lava o magma, que nunca antes habíamos visto en Marte. Sin embargo, si bien estas implicaciones son fascinantes, aún persisten muchas incertidumbres sobre el origen y la formación del granate.
Impacto de un antiguo meteorito
El meteorito que contiene el granate andradita se conoce como NWA 8171 y fue encontrado en el desierto del Sahara, en el noroeste de África (NWA), en 2013. Varias piezas de este meteorito se conservan actualmente en la colección del Museo Real de Ontario, incluida la que analizamos. NWA 8171 es uno de los 18 fragmentos de meteoritos marcianos que pertenecen a la misma caída. El más famoso es NWA 7034, conocido informalmente como “Black Beauty”.
Se ha confirmado que los 18 fragmentos emparejados provienen de Marte, ya que la composición de los gases nobles atrapados en su interior coincide con la atmósfera marciana, y su composición química mineral, así como la composición isotópica del oxígeno, también coinciden con los valores marcianos. Las firmas isotópicas del oxígeno actúan como huellas dactilares distintivas de planetas y asteroides, y se utilizan con frecuencia para determinar su origen planetario.
NWA 8171 también pertenece a una clase de meteoritos llamados “meteoritos de brecha de regolito polimíctico marciano“. Básicamente, estos meteoritos están formados por una variedad de rocas que se fragmentaron y se volvieron a unir en la superficie, o cerca de la superficie, de Marte por antiguos impactos de meteoritos.
Posible origen marciano
Si bien se ha confirmado que NWA 8171 se originó en Marte, determinar si el fragmento que contiene granate también se formó en Marte es más complejo.
Las pruebas de un origen marciano son sólidas e incluyen:
1) La composición química de los granos de piroxeno intercrecidos con granate coincide estrechamente con los valores típicos marcianos. Si bien no es tan concluyente como los isótopos de oxígeno, la química del piroxeno se utiliza a menudo como indicador de su origen planetario.
2) Las texturas y la mineralogía del fragmento que contiene granate son relativamente similares a las observadas en otros fragmentos de NWA 8171.
3) El fragmento está incrustado en un meteorito marciano. Esto puede parecer obvio, pero es un punto importante que no debe subestimarse.
Posibles meteoritos exóticos
Sin embargo, como se mencionó anteriormente, NWA 8171 está compuesto por una variedad de componentes rocosos que probablemente se acumularon en la superficie, o cerca de ella, del antiguo Marte por impactos de meteoritos. Algunos de estos componentes podrían incluir, técnicamente, fragmentos conservados de meteoritos exóticos “extramarcianos” provenientes de otros lugares.
Debido a estas complejidades y a la singularidad de este tipo de roca rica en granate, probablemente necesitaremos medir los isótopos de oxígeno dentro del propio fragmento para confirmar su origen. Este tipo de análisis es destructivo y se ha evitado mientras se realizan otros estudios. Independientemente de su origen, el descubrimiento de granate en esta muestra de meteorito nos proporcionará nuevos conocimientos sobre los procesos geológicos en Marte, y/o sobre los impactos de meteoritos y su llegada al sistema solar interior.
Tanya Kizovski, profesora adjunta del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Brock.
Este artículo es una traducción de otro publicado en The Conversation. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.