Proyectos de Tesis, 2022-1
Cristobal Condori Quispe; Lizbeth Giovana Quispe Colca
Objetivo
Caracterizar las propiedades geofísicas de los suelos análogos marcianos en el desierto hiper-árido de las Pampas de la Joya en Arequipa.
Resumen:
Estudiar las características in situ que poseen los cuerpos planetarios extraterrestres, demandan grandes inversiones de tiempo y dinero en las misiones espaciales; por lo que, para obtener buenos resultados en sus prácticas, es necesario que los equipos enviados sean previamente aplicados en ambientes análogos o similares en la tierra para garantizar el éxito en la investigación. En el sur del Perú, el desierto hiper-árido de las Pampas de la Joya, es considerado como un ambiente análogo marciano de interés, pero poco estudiado, que posee características idóneas para realizar investigaciones geofísicas, en especial la zona de estudio conocida como “Mar de Cuarzo”, el cual se caracteriza por poseer altos valores de radiación, ionización y sequedad en la que también se encuentran minerales evaporíticos, suelos altamente meteorizados con presencia de cuarzo y contenido de materia orgánica microscópica que viven en estos ambientes extremos. El objetivo principal del presente trabajo de investigación es caracterizar las propiedades eléctricas y electromagnéticas del subsuelo en función de la profundidad, a partir de la aplicación de los métodos geofísicos tales como: GPR (Ground penetrating radar) y Potencial Espontáneo (PE). Con este estudio, se busca aplicar y analizar por primera vez metodologías geofísicas a gran escala en un ambiente análogo marciano en la región de Arequipa resaltando sus principales características como laboratorio natural, con el cual se busca una concientización científica para proteger y conservar la zona de estudio, principalmente de la influencia antrópica y ser propuesto como patrimonio geológico para el desarrollo de futuros estudios marcianos en el territorio peruano. Finalmente este estudio abrirá un nuevo campo de aplicación de la geofísica orientada a la investigación de la astrogeofísica en la UNSA. El proyecto tendrá una duración de 18 meses.
Palabras clave
Desierto hiper-árido, Análogo marciano, Mar de Cuarzo, Métodos Geofísicos, Astrogeofísica.
Problema central
Los entornos geológicos similares a los del planeta Marte en la Tierra, brindan una herramienta importante para la búsqueda de vida en futuras misiones a Marte, que ayudan a desarrollar una mejor comprensión del proceso geológico, geoquímico y microbiológico que podría haber ocurrido en el Planeta Rojo. La región hiper-árida de las Pampas de La Joya, ubicada al sur del Perú entre los 15° y 17° de latitud Sur, contiene suelos con algunas propiedades que parecen estar presentes en el regolito marciano (Valdivia Silva, et al., 2012). La zona de interés conocida como Mar de Cuarzo, contiene trazas de compuestos orgánicos, alta actividad oxidante y niveles extremadamente bajos de bacterias viables, que sugieren que estos suelos representan un material análogo marciano valioso de los procesos oxidativos que ocurren en Marte, y que pueden usarse para la prueba de instrumentos diseñados para futuras misiones de detección de vida marciana. La presencia de lagos pasados en las cuencas hiperáridas de las Pampas de La Joya se evidencia por la existencia de secuencias evaporíticas similares a las de Marte (Valdivia-Silva et al., 2011). En los últimos 20 años, el método geofísico GPR, se ha desplegado en el espacio en vehículos espaciales móviles (rovers) y se ha convertido progresivamente en la técnica geofísica más adecuada para investigar la estratigrafía del subsuelo planetario, siendo su presencia más preponderante cuando alojando dos radares en órbita en las misiones Apolo 17 de la NASA y Kaguya de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, pudieron estudiar la estructura del subsuelo hasta una profundidad de 1 a 2 km (Li et al., 2020). La aplicación de estudios geofísicos en cuerpos planetarios en los últimos años, ha tomado relevancia en el conocimiento sobre el interior de cuerpos rocosos como la Luna (Li et al., 2020) y Marte (Eide et al., 2021), brindando nuevos conocimientos sobre la caracterización del suelo en profundidad, que en la década pasada solo podía simularse en computadora (C. J. Leuschen et al., 2001). La propiedad conductiva del área de estudio de interés conocida como Mar de Cuarzo, posee una alta actividad oxidante por el contenido orgánico y composición mineralógica, indicando un ambiente recomendado para realizar estudios geofísicos que permitan conocer más sobre el Desierto hiper-árido de Pampas de La Joya. Es así, que el presente proyecto, busca incentivar la realización de estudios en análogos marcianos y planetarios en el país, promoviendo una nueva rama de investigación enfocada en estudios astrogeofísicos, llevando a cabo ensayos inicialmente geofísicos que nos permitan comprender las propiedades físicas del suelo de marte para proponer nuevas metodologías que permitan a los planificadores de misiones espaciales con objetivos basados en ingeniera, a apuntar a este análogo marciano en nuestro país como zona de interés. Logrando generar el desarrollo de nuevas tecnologías conjuntas que vayan de la mano con una responsabilidad social junto a comunidades aledañas para proteger y preservar este laboratorio natural de la influencia antrópica y ser propuesto como patrimonio geológico y/o centro de investigación multidisciplinaria incentivando al desarrollo científico con investigación responsable mientras se sensibiliza a la población sobre el cuidado del lugar. Estudiar las propiedades del suelo, también generarán un impacto importante de conocimiento para analizar perspectivas a futuro, para expansiones de áreas de cultivos en estas zonas hiper-áridas y para incluso, seguir con experimentos que busquen adaptar cultivos como la papa en suelos de condiciones extremas salinas, cultivo de interés estudiado para ser enviado en para futuras misiones tripuladas a Marte que han empezado a realizarse en los años anteriores (Ramírez et al., 2017).
Hipótesis planteada
1. El desierto hiper-árido de las Pampas de la Joya presenta características geofísicas del subsuelo similares a Marte. 2. La aplicación de los métodos geofísicos permiten caracterizar las propiedades geofísicas y geológicas de los suelos análogos marcianos.
Resultados esperados
- 01 Artículo científico publicado en revista indizada en la base Scopus o Web of Science con filiación a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa (independiente del idioma del artículo).
- 01 Tesis de pregrado.
- 01 Publicación en web site el inicio del proyecto, según formato de PPT sugerido en la Guía de Acompañamiento y Monitoreo.
- 01 Participación en evento anual organizado por VRI para difusión de inicio de proyecto, resultados intermedios o resultados finales.
- 01 Publicación en Marketplace UNSA los resultados obtenidos.
Impactos esperados
1. Impacto académico
Este estudio abrirá un nuevo campo de aplicación de la geofísica orientada a la investigación de la astrogeofísica en la UNSA.
2. Impacto tecnológico - social
Motivar el desarrollo de nuevas tecnologías conjuntas que vayan de la mano con una responsabilidad social junto a comunidades aledañas para proteger y preservar este
laboratorio natural de la influencia antrópica y ser propuesto como patrimonio geológico y/o centro de investigación muldisciplinaria incentivando al desarrollo científico con
investigación responsable mientras se sensibiliza a la población sobre el cuidado del lugar.
3. Impacto tecnológico - ambiental
Generar un impacto importante de conocimiento para analizar perspectivas a futuro, para expansiones de áreas de cultivos en estas zonas hiper-áridas y para incluso,
seguir con experimentos que busquen adaptar cultivos como la papa en suelos de condiciones extremas salinas, cultivo de interés estudiado para ser enviado en futuras
misiones tripuladas a Marte que han empezado a realizarse en los años anteriores.