Marte y la importancia geológica y astrobiológica de Canarias

Si existe un ámbito del conocimiento y el progreso humano en el que la ciencia y la ingeniería se funden en un mestizaje inter y transdisciplinar, ese es la exploración planetaria. No solo conlleva la colaboración de expertos de distintas disciplinas, sino que, como estamos confirmando, requiere también una necesaria cooperación internacional, por la propia envergadura de iniciativas que se desarrollan más allá de la Tierra, que son cada vez más sorprendentes y científicamente apasionantes.

El progreso de la geología planetaria o astrogeología, desde su fundación como disciplina a principio de los 60 del siglo pasado, ha sido extraordinario y se ha visto acrecentado por el desarrollo de los estudios sobre meteoritos (asteroidales, lunares y marcianos) y sus cráteres de impacto y las misiones espaciales a la Luna, planetas, lunas, asteroides, cometas y planetas enanos. La geología planetaria constituye un marco de trabajo e investigación que nos proporciona una información extraordinaria sobre el origen, distribución y evolución de la materia condensada en el universo y también sobre sus paleoambientes y condiciones de habitabilidad pasada y presente. Este último aspecto es particularmente importante en la búsqueda de vida y en todo lo que rodea a la Astrobiología y, hoy en día, forma parte integral de los principales objetivos de un buen número de misiones espaciales.

A este hecho hay que unir la relevancia que ha alcanzado el estudio de los denominados análogos planetarios –uno de mis principales campos de investigación– en el que me honra haber sido uno de los pioneros en España e internacionalmente. La investigación de los análogos planetarios, y su utilización como una pieza clave de la exploración espacial, comenzó con el entrenamiento de astronautas de las misiones Apolo por el astrogeólogo Eugene Shoemaker y ha continuado con profusión y diversidad espacio-temporal hasta nuestros días. Ya existen numerosas publicaciones y catálogos de análogos planetarios (principalmente de Marte), que cubren diferentes aspectos y ambientes, desde la Antártida al desierto de Atacama o desde los fondos marinos y oceánicos a los cráteres de impacto, los ambientes extremófilos de Río Tinto, Danakil o el Lago Mono, o las áreas volcánicas de Islandia, Hawái o Canarias, entre muchos otros. Canarias, como veremos más adelante, tiene, en este caso, un papel importante desde distintas perspectivas.

Marte es actualmente el principal foco de atención de todas las agencias espaciales y el planeta que acrisola perfectamente todas estas consideraciones. 2021 se ha definido como el Año de Marte. Un año que podría calificarse como prodigioso en la exploración e investigación del planeta rojo, en el que tres misiones de Emiratos Árabes Unidos (HOPE), China (Tianwen-1) y EEUU (Mars2020) ya han alcanzado Marte. En una de ellas, la de la NASA, España participa con la antena de alta ganancia (Airbus España) y en dos de sus siete instrumentos científicos, MEDA y SuperCam, a través de varios centros del CSIC y universidades españolas (País Vasco, Valladolid, Málaga).

Concretamente como CSIC, el instrumento MEDA, la estación meteorológica del rover, ha sido diseñado, fabricado y financiado por España en un proyecto liderado por el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).  El mecanismo ASIC, relacionado con los sensores de viento del instrumento, ha sido diseñado por el Instituto de Microelectrónica de Sevilla (CSIC-US). SuperCam está liderado por Roger Wiens (Los Alamos National Laboratory). El instrumento, con participación del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM), continúa nuestra colaboración con la NASA ya iniciada con la misión NASA-MSL (rover Curiosity) y en ambas participo como miembro de sus equipos científicos. SuperCam analizará de manera remota rocas y suelos en Marte, utilizando una cámara, dos láseres y cuatro espectrómetros, con objeto de detectar compuestos orgánicos, que pudieran estar relacionados con la vida. Asimismo, es capaz de identificar la composición mineralógica y química de los afloramientos geológicos a una distancia de más de siete metros. Obviamente, el interés astrobiológico de SuperCam es enorme.

Mars2020 (Perseverance) es probablemente la misión más ambiciosa y asombrosa que ha enviado el ser humano a otro planeta, con instrumentación innovadora. Además, incorpora un dron/helicóptero que volará por primera vez en la atmósfera de otro planeta y lleva unas cápsulas donde se guardarán muestras de rocas y suelo (regolito), para ser recuperadas y enviadas a la Tierra por una futura misión (Mars Sample Return).

Canarias constituye una de las zonas más importantes del mundo para la realización de investigaciones no solo astrofísicas, sino también relacionadas con la geología planetaria y la astrobiología, principalmente en relación con la Luna y con Marte. Específicamente con respecto a estos dos últimos aspectos, nuestros trabajos científicos en el archipiélago se remontan a hace más de 30 años, con el estudio pionero e identificación de  procesos hidrotermales de mineralización de fases de Fe y Ti en las intrusiones de Tamargada (La Gomera). A estos trabajos les siguieron otros en: a) Tenerife (con un Máster y una tesis doctoral sobre Marte de la Universidad de Graz, Austria, y la Universidad de Valladolid) y numerosos estudios sobre regolito, rocas y procesos geológicos); b) El Hierro (sobre la caracterización e importancia astrobiológica de las rocas de tipo pumítico de la erupción submarina de La Restinga y c) actualmente, desde hace ya siete años, en el Geoparque Mundial UNESCO de Lanzarote y Archipiélago Chinijo.

Todos los modelos geodinámicos y los datos mineralógicos y geoquímicos existentes indican que Marte fue en sus primeras fases evolutivas muy diferente a como es en la actualidad, con volcanes activos (algunos enormes, como el Monte Olimpo), ríos, lagos, mares e incluso un posible gigantesco océano. Es decir, el planeta rojo tuvo ambientes y sistemas geológicos de interacción volcanes-agua muy similares a los que observamos en algunas zonas de Canarias. A ello hay que unir que Marte es fundamentalmente, aunque no solo, un planeta con rocas de tipo basáltico, que constituyen los materiales principales de Lanzarote desde sus episodios más antiguos hasta las erupciones históricas más recientes, como la de Timanfaya (1730-1736) y la de Tinguatón (1824). Nuestras investigaciones desde el Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) abrieron, gracias a un convenio científico con el Cabildo Insular, la identificación y caracterización de Lanzarote como uno de los análogos de Marte más importantes a escala internacional, acuñando la frase y elaborando una guía titulada “Lanzarote: Marte en la Tierra”. Este hecho fue complementado y respaldado por el desarrollo del Curso de Instrucción de Astronautas de (ESA-PANGAEA: Planetary Analogue Geological and Astrobiological Exercise for Astronauts) del que, desde 2016, ya se han realizado tres ediciones, donde seleccioné y diseñé científicamente las rutas planetarias de la isla y en el que vengo participando como uno de los instructores.

Los vínculos científicos (especialmente geológicos, geomorfológicos, petrológicos, mineralógicos y geoquímicos) entre Marte y Canarias, principalmente Lanzarote, son claros e inequívocos. Y, curiosamente, esto ha quedado también plasmado en la misión del rover Perseverance de otra forma adicional para la historia de la ciencia y la exploración del planeta rojo. Cuando nos solicitaron a los miembros del equipo denominaciones informales de trabajo de las distintas cuadrículas de la elipse de aterrizaje en Marte, por razones obvias propuse el nombre de Timanfaya. Lo realmente curioso fue que Timanfaya fue emplazado en la casilla que se encuentra en el centro de la elipse. Perseverance, por razones de seguridad en el aterrizaje, se desvió y aterrizó en la cuadrícula del Cañón de Chelly, justo entre las zonas de Timanfaya y Teide. Un hecho anecdótico que también vincula la misión con España y Canarias en general y con el IGEO en particular. Lanzarote es Marte en la Tierra, pero Timanfaya también está ya en Marte.

Jesús Martínez Frías

Instituto de Geociencias, IGEO (CSIC-UCM)

Presidente de la Red Española de Planetología y Astrobiología (REDESPA) y miembro de los Equipos de Ciencia de las misiones NASA-MSL (rover Curiosity) y NASA-Mars2020 (rover Perseverance).