Nuestro planeta tiene una gran diversidad mineralógica. Tanta que hasta el momento hay reconocidas casi siete mil especies minerales y una de las preguntas que a menudo nos surgen cuando estudiamos otros planetas es: ¿Habrá un número similar en otros planetas o cuerpos del Sistema Solar? ¿O quizás es la Tierra un caso extremo dentro del mundo de los minerales?

Pero antes de continuar, ¿tenemos claro qué es un mineral? Llamamos minerales a sustancias sólidas, que tienen una composición química definida, de origen natural y con una estructura cristalina ordenada. Aunque esta definición nos pueda parecer un poco laxa, lo cierto es que en las últimas dos décadas sigue habiendo algo de debate, ya que se sigue discutiendo si los compuestos orgánicos -los de origen biológico o los que aparecen de manera espontánea- se deben considerar minerales.

Para los geólogos, los minerales son más que una curiosidad o un elemento de coleccionista, ya que nos pueden ayudar a conocer aquellos procesos que han tenido lugar en los planetas a lo largo de los 4500 millones de historia. Muy probablemente los planetas terrestres, de Mercurio a Marte, tuvieron una evolución mineralógica muy similar durante su infancia, pero que poco a poco fue divergiendo debido a las particularidades de cada uno.

Los planetas interiores partíamos con una serie de elementos y minerales similares por nuestra posición en el disco protoplanetario a partir del cual nos formamos. Una vez acabaron todos los procesos que dieron lugar a la formación de los planetas, muy probablemente los primeros minerales existentes en estos cuatro planetas podrían haber sido muy similares en número y composición, ya que se habrían formado a partir de la cristalización del océano de magma existente en estas primeras etapas de infancia planetaria.

Pero tras esa etapa comenzó un proceso evolutivo que nos ha hecho muy diferentes: la presencia o no de atmósfera, de una tectónica de placas o la aparición de la vida son algunos de los eventos que han podido marcar la mayor o menor diversidad mineral de los planetas.

Y aquí viene el segundo término que quería introducir en el artículo de hoy: los modos paragenéticos. Esta palabra engloba los procesos a partir los minerales se forman, es decir, como un conjunto de átomos en forma sólida o líquida son capaces de reconfigurarse dando lugar a una o más formas minerales. Estos modos son una gran cantidad de procesos naturales que llevan a la formación de nuevos minerales.

Algunos ejemplos de los modos paragenéticos son la formación a partir de un gas o un líquido -por condensación, precipitación…-, transformaciones físicas a partir de eventos como la caída de rayos, impactos de meteoritos o fenómenos de metamorfismo regional, interacción del agua y las rocas o incluso la formación de minerales por efecto de la vida, como las biomineralizaciones-.

Marte es uno de los planetas que mejor conocemos debido a dos cuestiones principalmente: la primera de ellas son las misiones espaciales con capacidad de observación y análisis que nos han permitido conocer los minerales de su superficie, incluso desde la órbita, sin contacto. La segunda, gracias a los meteoritos que han caído a nuestro planeta y cuyo estudio podemos hacer con mucho detalle en los laboratorios terrestres. A pesar de esto, solo se han podido identificar un total de 161 minerales.

Una nueva investigación (Hazen et al. (2023)) sugiere que esta ausencia de minerales se podría deber a la existencia de un menor número de modos paragenéticos en Marte que los que hay en la Tierra… ¿Por qué? Pues porque nuestro planeta es algo especial con respecto al resto, al menos por lo que sabemos de momento.

En primer lugar, las interacciones entre los fluidos -como el agua- y las rocas en nuestro planeta tiene una mayor escala que en Marte gracias a la tectónica de placas, que a través de la subducción y de los procesos de fracturación de las rocas hace que nuestro planeta sea más permeable a este tipo de interacciones.

También la existencia de un metamorfismo de altas presiones como el que ocurre durante procesos de colisión continental algo que solo puede ocurrir bajo el régimen de tectónica de placas y, por supuesto, el efecto de la vida en la generación de minerales.

Estos tres procesos de los que hemos hablado podrían ser, según los autores del artículo, los responsables del 80% de la diversidad mineral de nuestro planeta, y precisamente estos modos paragenéticos son de momento exclusivos en la Tierra o podrían tener un ámbito mucho más restringido en el resto de los planetas.

¿Quiere esto decir que en Marte solo existen 161 minerales? No, todavía podrían existir más, ya que apenas hemos podido arañar la superficie y podríamos estar perdiéndonos los minerales existentes en zonas más profundas o inaccesibles debido a procesos hidrotermales o a fenómenos de metamorfismo de contacto, como el que podría haberse dado en las zonas volcánicas, pero a pesar de esto los investigadores sugieren que el número de minerales seguiría siendo un orden de magnitud inferior que en la Tierra.

No cabe la menor duda que los minerales pueden ayudarnos a comprender mejor la historia de los planetas y otros cuerpos, pero todavía nos queda por recorrer un largo camino hasta que podamos estudiar con detalle la composición de estos. Solo entonces podremos decir… ¿realmente somos tan diferentes?

Referencia:

Hazen, R. M., Downs, R. T., Morrison, S. M., Tutolo, B. M., Blake, D. F., Bristow, T. F., Chipera, S. J., McSween, H. Y., Ming, D., Morris, R. V., Rampe, E. B., Thorpe, M. T., Treiman, A. H., Tu, V. M., & Vaniman, D. T. (2023). On the diversity and formation modes of martian minerals. Journal of Geophysical Research: Planets, 128(9). doi: 10.1029/2023je007865

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.