El volcán Caldereta como análogo planetario

Un análogo planetario es un lugar -aunque a veces también es una reproducción en laboratorio- de nuestro planeta que guarda muchas similitudes con una o varias de las principales características de otros lugares de nuestro sistema solar. La analogía puede referirse a la química de su superficie, la geología, las condiciones climáticas, la radiación ambiental o el potencial para albergar vida.

Los científicos usan estos análogos como un fantástico banco de pruebas donde poder experimentar tecnologías que un día podrían viajar en misiones espaciales. Ejemplos son los áridos suelos del desierto de Atacama en Chile que nos permiten probar nuestras tecnologías para detectar la vida en la superficie de Marte; las oscuras aguas del lago Vostok donde podemos encontrar pistas sobre cómo podría ser el océano subterráneo de Encélado o Europa; o los paisajes volcánicos del archipiélago canario donde podemos entrenar a los astronautas para que puedan reconocer mejor la geología durante los paseos lunares y ser capaces de traer de vuelta las muestras más interesantes para su análisis en la Tierra.

Si son capaces de experimentar en estos entornos similares, los investigadores no solo tienen una mayor capacidad de perfeccionar la instrumentación y las técnicas que usamos, sino también de mejorar la interpretación de los datos que se obtienen. Al fin y al cabo, funcionan como un espejo: no solo vamos a mirar a otros lugares del Sistema Solar, también a nosotros mismos y cómo hacemos las cosas.

Pero bueno, vamos al tema que hoy nos ocupa. La superficie de los distintos planetas rocosos de nuestro sistema solar se encuentra salpicada por volcanes, un signo de la energía en el interior de estos cuerpos. Algunas formas volcánicas nacen de la violenta interacción entre el agua y el magma, algo que también ocurre en la Tierra.

A este tipo de erupciones las llamamos hidromagmáticas o freatomagmáticas. Son fenómenos explosivos producidos por el rápido cambio a gas del agua o el hielo, lo que puede provocar la acumulación de grandes presiones en los poros y fisuras de las rocas, con la consiguiente explosión. De auí que la existencia de este tipo de volcanes podría ser una prueba importante a favor de la existencia de agua en el pasado y, potencialmente, de su habitabilidad.

Un nuevo estudio publicado en el Journal of Applied Geophysics por investigadores del INTA y del Centro de Astrobiología propone el uso de un análogo terrestre, un volcán de las Islas Canarias, para poder identificar edificios volcánicos creados mediante este tipo de erupciones. La idea es ayudarse de drones para poder cartografiar la “huella” magnética de estos volcanes.

Nuestro planeta genera un campo magnético global desde su núcleo. Este es el responsable de protegernos contra parte de la radiación cósmica y de las partículas cargadas que proceden del Sol. Pero no solo eso: su existencia deja cierta huella en las rocas. Cuando las rocas volcánicas se enfrían, los minerales magnéticos se alinean con el campo magnético que existe en ese momento, de tal forma que sirven como un registro de su dirección e intensidad… como si congelásemos la aguja de una brújula.

En Marte, la historia ha sido muy diferente a la de la Tierra. Tenemos evidencias de que tuvo un campo magnético global, quizás entre hace 4300 y 3700 millones de años, pero, en algún momento, este desapareció. De él solo quedan ahora parches de “magnetismo cortical”, rocas antiguas que fueron magnetizadas por ese campo magnético.

Aunque misiones como la Mars Global Surveyor o la MAVEN han podido generar mapas del campo magnético del planeta rojo, su resolución no es suficiente, ya que solo pueden resolver detalles que tienen decenas o centenares de kilómetros. Las misiones de superficie -los rovers o las estaciones fijas- tienen un recorrido muy limitado y a veces dificultado por la topografía, por lo que las medidas tomadas tienen un alcance muy limitado.

Pero ahora que sabemos que es posible volar drones por la atmósfera marciana, si a estos los equipásemos con magnetómetros tendríamos una puerta abierta a conocer con mucho más detalle el magnetismo marciano. Eso si, para interpretar mejor estos datos, necesitamos también una buena biblioteca de ejemplos terrestres que puedan vincular lo que vemos en Marte con los procesos y formas geológicos que hay en nuestro planeta.

Y aquí es donde entra en juego nuestro análogo. El volcán Caldereta, situado en la isla de Lanzarote, es un edificio volcánico construido a partir de erupciones freatomagmáticas, un proceso en parte facilitado gracias a la escasa altura sobre el océano, lo que permite al sistema volcánico interactuar más fácilmente con el agua.

Los investigadores han realizado un estudio morfométrico detallado del cráter, caracterizado por su baja elevación -apenas alcanza los 37 metros-, su anchura -unos 407 metros de diámetro- y la relación entre la altura y anchura. El gran tamaño del cráter, junto con el hecho de que el fondo del cráter esté por debajo del propio nivel del terreno, apunta a que podría ser un maar, un tipo de cráter formado también por la interacción entre el magma y el agua.

Para compararlo con un posible volcán del mismo tipo, pero en Marte, los científicos escogieron uno denominado C27, situado cerca del límite entre las tierras altas del hemisferio sur y las bajas del norte o, lo que es lo mismo, próximo a la frontera de la dicotomía marciana. Durante años, los científicos han discutido el origen de algunos de los cráteres que se observan en esta zona, que va desde volcanes de barro hasta un origen freatomagmático, pero sin poder llegar a comprobarlo de manera definitiva.

Si nos fijamos en la imagen de arriba, este cráter guarda grandes similitudes en su forma con Caldereta, incluida la forma de herradura. Eso sí, es un poco más grande, con 116 metros de altura y 3.5 kilómetros de diámetro. Pero este detalle no es nada raro, ya que la menor gravedad del planeta Marte y una presión atmosférica más baja permiten que los edificios volcánicos del planeta rojo puedan crecer más que los formados bajo el resto de mismas condiciones en la Tierra.

Y aquí es donde viene la parte más aplicada de este estudio. Para conocer la señal magnética de Caldereta los investigadores usaron un hexacóptero con un magnetómetro separado del dron mediante un sistema de pértiga a más de un metro de su cuerpo, con objeto de evitar interferencias del dron. Volando sobre el cráter volcánico a unos 20 metros de altura sobre el terreno, para lo que llevaba un láser que le permitía calcular continuamente su distancia del suelo, fue capaz de obtener un detallado mapa del campo magnético del volcán.

A continuación crearon un modelo computacional de Caldereta en tres dimensiones. El modelo incluía el campo magnético a partir de los valores de mediciones directas del magnetismo de las rocas del propio cráter.

Este modelo simplificado mostró una concordancia bastante buena con las mediciones realizadas por el dron, tanto en el patrón del campo magnético observado, como en la intensidad de las anomalías magnéticas. El análisis de la señal obtenida muestra además que no hay una fuerte señal en el interior de Caldereta, lo que indicaría que sería un maar relleno de fragmentos de roca en vez de que exista un conducto de lava solidificado en su interior.

¿Los siguientes pasos? Extrapolar estos conocimientos para futuras misiones marcianas. Para ello, también replicaron el cráter C27 de manera digital, pero con dos posibles formación diferentes.

Uno es que este cráter se formase mientras Marte tuviese activo su campo magnético global, de tal manera que sus rocas se habrían magnetizado al mismo tiempo que se iban enfriando, prediciendo un patrón magnético asociado a la forma del propio edificio volcánico.

El segundo es que, si este cráter se formó después de que el campo magnético de Marte cesase su actividad, las rocas volcánicas no tendrían una magnetización fuerte y coherente, por lo que su análisis magnético descubriría una especie de “agujero” o un “mínimo” de magnetización si lo comparamos con el terreno que lo rodea, que es más antiguo y probablemente sí se formó en presencia de un campo magnético.

La detección de cualquiera de estos patrones magnéticos mediante misiones voladoras podría ayudarnos a comprender mejor la contemporización de los episodios volcánicos del planeta y la duración del campo magnético, pero también a discriminar el origen de estas formas y si realmente representan episodios hidromagmáticos o han sido otros procesos los responsables de su formación.

Y, evidentemente, si estamos ante fenómenos freatomagmáticos, implicaría la presencia de agua o de hielo muy cerca de la superficie en el momento que ocurría la erupción volcánica, aportando una prueba más sobre la habitabilidad de Marte en el pasado. Pero, sobre todo, este estudio demuestra el poder de usar análogos terrestres para poder interpretar mejor los relieves que observamos en otros lugares de nuestro Sistema Solar.

Referencia:

Díaz Michelena, M., Losantos, E., Rivero, M. Á., Oliveira, J., García Monasterio, Ó., Mansilla, F., Melguizo, Á., García Bueno, J. L., Salamanca, D., & Fernández Romero, S. (2025). Vector magnetometry to analyse the Caldereta volcano in the Canary Islands as a possible terrestrial analogue of Mars Journal of Applied Geophysics doi: 10.1016/j.jappgeo.2025.105709

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

El artículo El volcán Caldereta como análogo planetario se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.