A finales de 2024, el rover Curiosity continúa su avance por la ladera de Gediz Vallis, con el objetivo de llegar a las rocas ricas en sulfatos que cubren el Aeolis Mons. La línea blanca continua en el mapa indica la dirección esperada para el rover en 2025. En otro lugar de Marte, el rover Perseverance, que aterrizó en el cráter Jezero en 2021, sigue explorando el pasado geológico de nuestro vecino rojo. Desde su llegada, Perseverance se ha dirigido al sur para estudiar un contacto con el depósito Séítah, antes de regresar al sitio de aterrizaje y rodear la parte norte de Séítah. A finales de 2024, el rover continúa su ascenso por la pared del cráter hacia los terrenos elevados circundantes, mientras que su compañero helicóptero, Ingenuity, completó su vida operativa en el Neretva Vallis en enero de 2024, después de realizar 72 vuelos y cubrir 17 km.

Este tipo de misiones robóticas no solo han avanzado nuestro conocimiento sobre la geología marciana, sino que también han demostrado la viabilidad de la exploración planetaria mediante tecnología avanzada. El trabajo de Perseverance, junto con Ingenuity, está enfocando su atención en una región clave: un delta fósil en el cráter Jezero, lo que permite estudiar las capas sedimentarias y recoger datos químicos vitales sobre los sedimentos que podrían albergar evidencia de antiguos cuerpos de agua. Las capas de estos sedimentos, formadas por procesos fluviales y eólicos, no solo documentan la historia geológica de Marte, sino que también pueden revelar detalles cruciales sobre la posible existencia de vida en el pasado del planeta.

A lo largo de más de 33 km de recorrido y 800 metros de ascenso, el rover Curiosity ha realizado descubrimientos que apuntan a una variabilidad significativa en la química de las aguas marcianas a lo largo del tiempo. Estos cambios, registrados en la secuencia sedimentaria de cráteres como Gale y Jezero, proporcionan información sobre la interacción entre los procesos químicos y el agua, fundamental para comprender el potencial de Marte para albergar vida en el pasado. Por ejemplo, el análisis de los sedimentos de Gale, que atraviesan un cambio significativo en la química del agua, desde arcillas ricas en hierro hasta sulfatos y óxidos de hierro, está ayudando a redefinir las etapas de la historia marciana a través de una nueva estratigrafía química: los periodos Phyllocian, Theiikian y Siderikian.

El propósito principal de estas misiones robóticas es, en última instancia, desvelar el pasado del agua en Marte y, de forma crucial, evaluar su capacidad para sustentar vida. La búsqueda de vida extraterrestre, un componente fundamental de la ciencia planetaria, está orientada a responder una de las preguntas más trascendentales de la humanidad: "¿Estamos solos en el universo?". Esta interrogante también guía la investigación en el campo de la biología planetaria, un campo que conecta los procesos biológicos y geológicos y estudia cómo estos influyen en el entorno y viceversa.

La conexión entre biología y geología es esencial para entender cómo la vida podría haber emergido en Marte. En la Tierra, los productos de la energía generada por los procesos metabólicos de los organismos han transformado la química de la atmósfera y los océanos, un proceso que también podría haber ocurrido en Marte si existiera vida en el pasado. La búsqueda de señales de vida se complica por el hecho de que, aunque sabemos mucho sobre la vida en la Tierra, aún no sabemos cómo reconocer vida en otros planetas. Sin embargo, misiones como las de Perseverance e Ingenuity están proporcionando pruebas cada vez más detalladas sobre los entornos que podrían haber sido aptos para la vida, y continúan ampliando nuestra comprensión sobre los posibles refugios de vida más allá de nuestro planeta.

Además de la búsqueda de vida, estas misiones también arrojan luz sobre cómo los procesos tectónicos, volcánicos e incluso los impactos pueden haber alterado la historia biológica y geológica de un planeta. Marte, como la Tierra, ha sido testigo de eventos de extinción, que han formado capas de sedimentos y restos de organismos que podrían ofrecer pistas clave sobre el pasado biológico del planeta. Los procesos geológicos también juegan un papel importante al ofrecer terreno fértil para la creación de nuevas formas de vida, incluso en un contexto extraterrestre.

En el ámbito de la exploración espacial, los avances en la comprensión de los discos protoplanetarios y los sistemas planetarios maduros que orbitan estrellas distantes abren nuevos horizontes en la búsqueda de vida extraterrestre. La detección de ambientes potencialmente habitables en planetas fuera de nuestro sistema solar está comenzando a hacer más plausible la existencia de vida en otras partes del cosmos. La investigación sobre Marte y otras lunas del sistema solar, como Europa, Titán y Encélado, muestra que el cosmos podría estar lleno de entornos que son adecuados para el desarrollo de vida tal como la conocemos.

¿Cómo la altimetría con láser y radar transforma el estudio de la geografía planetaria?

La altimetría con láser, también conocida como LiDAR, se ha consolidado como una de las herramientas más poderosas en la observación y estudio de superficies terrestres y planetarias. En la Tierra, donde gran parte de la superficie está cubierta por vegetación densa, la tecnología LiDAR permite captar señales reflejadas tanto de la vegetación, como de la superficie subyacente. Este proceso es crucial, ya que, a través del análisis posterior de los datos, es posible separar la vegetación y observar directamente la topografía del terreno. Aunque la técnica ha sido popularizada por su capacidad de descubrir antiguas ruinas en las selvas densas de América Central y del Sur, su utilidad va mucho más allá, revelando detalles geológicos sutiles como la geomorfología de las Carolinas Bays en la costa este de los Estados Unidos.

En el ámbito planetario, la altimetría con láser, especialmente la que utiliza luz verde, tiene la capacidad de penetrar aguas claras y someras, lo que permite determinar las profundidades de ríos, lagos y aguas costeras. Aunque la altimetría con láser se utilizó por primera vez desde la órbita lunar durante las misiones Apollo 15, 16 y 17, ha sido una herramienta esencial en la caracterización de la topografía de cuerpos planetarios sin atmósfera o con atmósferas ópticamente transparentes, como la Luna, Marte, Mercurio, Ceres y varios asteroides.

El radar, por su parte, funciona sobre principios similares a la altimetría con láser, pero utilizando ondas de radio en lugar de luz. Estas ondas, con longitudes de onda de unos pocos centímetros, se emplean para obtener alturas puntuales sobre la superficie de un planeta. Sin embargo, es más común utilizar haces de radar orientados lateralmente para iluminar la superficie planetaria. Las diferencias en las propiedades de la superficie, y en ocasiones en el subsuelo, permiten caracterizar tanto la topografía como las unidades composicionales de la superficie. La obtención de imágenes de alta resolución mediante radar es posible gracias a una técnica conocida como radar de apertura sintética (SAR), que ha sido esencial en el estudio de planetas y lunas, especialmente aquellos con atmósferas densas, como Venus y Titán.

Uno de los desarrollos más fascinantes del radar en la geología planetaria es la interferometría radar, o InSAR, que utiliza imágenes SAR tomadas en diferentes momentos para crear patrones de interferencia. Estos patrones, causados por desplazamientos topográficos, pueden ser tan precisos que permiten medir movimientos horizontales y verticales de solo unos pocos milímetros. Esta precisión es clave para estudiar la deformación de estructuras volcánicas, como la actividad en el volcán Fagradalsfjall en Islandia. Tradicionalmente, este tipo de mediciones se realizaba mediante encuestas GPS o medidores de inclinación, técnicas que son más lentas y costosas, especialmente si las actividades ocurren en regiones remotas. Con InSAR, los científicos pueden monitorear la actividad volcánica de forma más eficiente, incluso en lugares difíciles de alcanzar.

La altimetría radar, en su forma más simple, también se ha utilizado para mapear la topografía del fondo marino, un área de estudio crucial para la geografía terrestre. Sin embargo, a pesar de los avances tecnológicos, el conocimiento detallado de la topografía de los océanos sigue siendo muy limitado. Solo alrededor del 25 % del fondo marino ha sido mapeado con precisión, lo que subraya la paradoja de que conocemos mejor la topografía de la superficie lunar que la de nuestros propios océanos. Este vacío de información ha tenido consecuencias prácticas, como en la búsqueda de los restos de los vuelos de Air France 447 y Malaysian Airlines 370, donde la falta de mapas detallados del fondo marino complicó la localización de los aviones.

La importancia de completar los mapas precisos del fondo marino se ha vuelto aún más evidente en los últimos años, a medida que se profundiza el interés por el estudio de la geología subacuática. Las técnicas modernas de sonar multihaz han mejorado considerablemente la velocidad y la cobertura de estos estudios, pero aún queda mucho por descubrir. Este avance en el mapeo del fondo marino ha sido fundamental en la localización de recursos, la comprensión de la dinámica de los océanos y, más recientemente, en la búsqueda de aeronaves perdidas en aguas profundas.

Es crucial comprender que, mientras las tecnologías como LiDAR y radar proporcionan detalles impresionantes sobre la topografía de planetas cercanos y cuerpos celestes, el estudio de la geografía de la Tierra sigue siendo un desafío en constante evolución. El avance en el mapeo del fondo marino y el desarrollo de nuevas metodologías de medición subacuática son áreas que aún requieren grandes esfuerzos para obtener una comprensión más completa de nuestro planeta y más allá.

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