El hallazgo de un mineral misterioso en la superficie de Marte da nuevas pistas sobre su pasado geológico

Durante más de una década, científicos dedicados al estudio de Marte permanecieron perplejos ante una pequeña anomalía registrada por un espectrómetro orbital. Todo comenzó con un número: 2,236 micras, un pico de luz que no coincidía con ningún mineral conocido en el registro marciano.

Parecía un simple dato perdido en la inmensidad de las mediciones, sin embargo, ocultaba un secreto mayor: algo en la superficie reflejaba la luz de una manera imposible de explicar con el conocimiento existente.

Un estudio publicado en Nature Communications, arrojó luz sobre este misterio. Tras años de experimentos, análisis y comparaciones minuciosas, los científicos identificaron el responsable de esa firma espectral única: el hidroxosulfato férrico (Fe³⁺SO₄OH).

Este mineral extraordinario no aparece de forma espontánea en la naturaleza marciana, sino que surge cuando compuestos de hierro y azufre hidratados son sometidos a procesos de calor y oxidación intensos. La presencia del hidroxosulfato es, por tanto, una prueba directa de episodios de calor extremo y ambientes oxidantes en el pasado de Marte.

Las claves del hallazgo

El descubrimiento se localizó en zonas específicas: Aram Chaos y el altiplano de Juventae, ambos enclavados en el gigantesco sistema de Valles Marineris. Estos puntos se convirtieron en ventanas hacia el pasado térmico del planeta rojo. El espectrómetro CRISM, instrumento a bordo de la nave en órbita marciana, se encargó de detectar la extraña señal.

Según detalló J. L. Bishop: “El patrón completo importaba más que un solo número”. Allí donde surgía la marca de 2,236 micras, también afloraban otras bandas características a 1,49; 1,83; 2,19; 2,37; 2,61 y 2,89 micras.

En Aram Chaos, esas bandas resultaban más nítidas y se encontraban junto a sulfatos monohidratados como la kieserita (MgSO₄·H₂O) y la szomolnokita (FeSO₄·H₂O), mientras que en Juventae el rastro se diluía entre sulfatos polihidratados. Esa diferencia de pureza revelaba historias térmicas distintas para cada afloramiento, lo que permitió reconstruir las condiciones bajo las cuales se formaron los minerales.

Claves del proceso: calor, agua y oxidación

Para comprobar la hipótesis de que la señal provenía de un hidroxosulfato férrico, los investigadores replicaron en laboratorio condiciones plausibles del Marte primitivo. Calentaron sulfatos ferrosos hidratados, como la rozenita (FeSO₄·4H₂O) y la szomolnokita, entre 100 y 300 °C, bajo la presencia de oxígeno.

El resultado fue contundente: apareció un sólido anaranjado, el hidroxosulfato férrico, con exactamente la misma colección de bandas espectrales, incluyendo el icónico pico de 2,236 micras que había sido detectado por CRISM.

El experimento demostró que el agua aceleró la conversión mineral y que, sin oxígeno, la reacción no llegaba a desarrollarse. “El mineral nace de calentar y oxidar”, explicó J. L. Bishop. Solo en presencia de oxígeno, el Fe²⁺ se convierte en Fe³⁺, lo que permite la formación del hidroxosulfato y del grupo OH característico del nuevo compuesto.

La estabilidad del Fe³⁺SO₄OH bajo condiciones cercanas a las marcianas —bajas temperaturas y presión reducida— también se comprobó. Solo se detectaron pequeños desplazamientos de bandas, pero la identidad espectral permaneció reconocible.

Los análisis mostraron que la reacción es prácticamente inexistente por debajo de 50 °C, mientras que a 100 °C se da muy lentamente, y a 200–300 °C progresa de forma notable. El pico de 2,236 micras actúa así como un termómetro mineral de antiguos episodios geotérmicos y volcánicos en el planeta rojo.

Dos regiones, dos fuentes de calor

La posición del hidroxosulfato férrico dentro de la estratigrafía fue esencial para descifrar el origen de los episodios térmicos. En Aram Chaos, el mineral se encuentra por debajo de los sulfatos monohidratados, cerca del lecho rocoso.

Esto sugiere que la fuente de calor provino desde abajo, asociada a actividad geotérmica, en pleno terreno caótico modelado por catástrofes de agua líquida y sedimentos depositados hace aproximadamente 3.000 millones de años.

Por contraste, en Juventae, el Fe³⁺SO₄OH aparece sobre los sulfatos polihidratados y a menudo también en la base, intercalado entre capas basálticas. Aquí, la hipótesis se inclina por un calentamiento desde arriba provocado por derrames de lava o acumulación de cenizas volcánicas. La erosión posterior, causada por el viento marciano, dejó expuestas estas unidades, visibles ahora como parches de decenas de metros.

“En Aram, la pureza espectral sigue a la pureza geológica”, comentó el equipo de Nature Communications. El contexto geológico determina la nitidez de la señal: allí donde el calor fue más directo y las condiciones más estables, el hidroxosulfato aparece aislado y bien definido.

Implicaciones para el pasado y la exploración marciana

El análisis revela que la presencia de Fe³⁺SO₄OH señala episodios en los que coincidieron agua salina, calor y oxígeno: condiciones clave para procesos geoquímicos sofisticados.

Estos pulsos térmicos no suponen la existencia de mares templados estables, pero sí de focos localizados de energía capaces de transformar químicamente los sedimentos. Así, Marte demuestra haber sido un mundo con una historia térmica mucho más compleja de lo que se pensaba. Según el estudio, “el clima marciano tuvo pulsos”.

Algunos detalles técnicos merecen mención. La resolución limitada del espectrómetro CRISM implica que parte de las señales pueden representar mezclas finas, ya que la presencia de magnesio desplaza levemente las bandas y complica la identificación química exacta.

Aun así, la coincidencia entre los resultados obtenidos en órbita y los recreados en laboratorio, junto con la correspondencia morfológica y estratigráfica, consolidan la interpretación.