Análogo Planetario Atacama — Salar de Atacama
Mapeo mineral de superficie marciana terrestre Atacama Planetary Analog — Salar de Atacama
Terrestrial Mars Surface Mineral Mapping

Contexto geográfico y análogo marciano Geographic Context & Mars Analogy

El desierto de Atacama es uno de los más antiguos y áridos de la Tierra y uno de los análogos marcianos más usados en la literatura (Navarro-González et al. 2003). Con precipitación <25 mm/año, alta radiación UV y suelos con percloratos detectados, permite probar técnicas de detección mineral remota antes de aplicarlas a datos orbitales marcianos. Chile es además signatario de los Acuerdos Artemis. The Atacama Desert is one of the oldest and driest on Earth and one of the most-used Mars analogs in the literature (Navarro-González et al. 2003). With precipitation <25 mm/yr, high UV radiation, and perchlorate-bearing soils, it allows remote mineral detection techniques to be tested before applying them to Mars orbital data. Chile is also an Artemis Accords signatory.

Fig. 1 — Contexto geográfico Geographic context

Izquierda: Ubicación del Salar de Atacama en Sudamérica con sitios análogos marcianos (cian) y observatorios (amarillo). Derecha: Composición falso color Sentinel-2 (B12/B8/B4) mostrando núcleo evaporítico, flancos volcánicos y abanicos aluviales. Datos reales Sentinel-2 L2A 2024. Left: Salar de Atacama location in South America with Mars analog sites (cyan) and observatories (yellow). Right: Sentinel-2 false color composite (B12/B8/B4) showing evaporite core, volcanic flanks, and alluvial fans. Real Sentinel-2 L2A 2024.

Biblioteca espectral mineral Mineral Spectral Library

Perfiles espectrales reales extraídos de los datos Sentinel-2 L2A 2024 para distintas zonas del Salar de Atacama: núcleo evaporítico (alta reflectancia), flancos volcánicos (baja reflectancia) y zona de transición. Se identifican las bandas de absorción diagnósticas de Fe³+, borde rojo ausente (sin vegetación), y plateau SWIR característico de superficies áridas. Real spectral profiles extracted from Sentinel-2 L2A 2024 data for different Salar de Atacama zones: evaporite core (high reflectance), volcanic flanks (low reflectance), and transition zone. Diagnostic Fe³+ absorption, absent red edge (no vegetation), and characteristic SWIR plateau of arid surfaces are identified.

Fig. 2 — Biblioteca espectral Spectral library

Arriba: Perfiles espectrales de 8 minerales (0.4–2.5 μm) con bandas Sentinel-2 (cian). Abajo: Absorciones diagnósticas con bandas ASTER SWIR (naranja). Fe³+ a 0.53, Fe²+ a 0.87, OH a 1.41, Al-OH a 2.16–2.21, CO&sub3; a 2.34 μm. Top: 8 mineral spectral profiles (0.4–2.5 μm) with Sentinel-2 bands (cyan). Bottom: Diagnostic absorptions with ASTER SWIR bands (orange). Fe³+ at 0.53, Fe²+ at 0.87, OH at 1.41, Al-OH at 2.16–2.21, CO&sub3; at 2.34 μm.

Mapas de índices minerales Mineral Index Maps

Se calculan 5 índices minerales usando ratios de bandas Sentinel-2 y ASTER: óxido de hierro (B4/B2), arcilla (B11/B12), sulfato/evaporita, carbonato (2.34 μm) y humedad (NDMI). El compuesto RGB integra las tres componentes principales para identificar 6 zonas mineralógicas distintas. Five mineral indices calculated from Sentinel-2 and ASTER band ratios: iron oxide (B4/B2), clay (B11/B12), sulfate/evaporite, carbonate (2.34 μm), and moisture (NDMI). The RGB composite integrates the three main components to identify 6 distinct mineralogical zones.

Fig. 3 — Mapas de índices minerales Mineral index maps

Cinco índices minerales: FeOx en flancos volcánicos, arcillas en transición, sulfatos/evaporitas en el núcleo, carbonatos en zonas intermedias, humedad residual por salmueras. RGB (R=FeOx, G=Arcilla, B=Humedad). Datos reales Sentinel-2 L2A 2024. Five mineral indices: FeOx on volcanic flanks, clays in transition, sulfates/evaporites in the core, carbonates in intermediate zones, residual moisture from brines. RGB (R=FeOx, G=Clay, B=Moisture). Real Sentinel-2 data.

Índices CAPI de prospección CAPI Prospection Indices

Se proponen tres índices CAPI (Cussen Analog Prospection Indices) para evaluación de sitios análogos marcianos: similitud marciana (CAPI-01), viabilidad ISRU (CAPI-02), y potencial de habitabilidad (CAPI-03). Three CAPI (Cussen Analog Prospection Indices) are proposed for Mars analog site assessment: Mars similarity (CAPI-01), ISRU viability (CAPI-02), and habitability potential (CAPI-03).

Fig. 4 — Índices CAPI de prospección CAPI prospection indices

Tres índices con contornos P90 (cian). CAPI-01: transición volcán-salar = zona más marciana. CAPI-02: núcleo evaporítico para ISRU. CAPI-03: convergencia arcilla+humedad para habitabilidad. Propuestos (Cussen, 2026) — pendientes de validación. Three indices with P90 contours (cyan). CAPI-01: volcano-salar transition = most Mars-like. CAPI-02: evaporite core for ISRU. CAPI-03: clay+moisture convergence for habitability. Proposed (Cussen, 2026) — pending validation.

Comparación Atacama–Marte (ilustrativa) Atacama–Mars Comparison (illustrative)

De 14 grupos minerales marcianos (catálogo de Ehlmann & Edwards 2014), 12 tienen equivalente en Atacama según niveles de confianza asignados por el autor a partir de la literatura y de los índices Sentinel-2; no son detecciones medidas en terreno. Olivino y piroxeno quedan con menor confianza (ausencia de basalto fresco). El r = 0.97 de la figura compara un espectro medio real de Atacama con un modelo sintético del espectro CRISM de Jezero, no con datos CRISM reales. Of 14 Mars mineral groups (Ehlmann & Edwards 2014 catalog), 12 have an Atacama equivalent according to confidence levels assigned by the author from the literature and the Sentinel-2 indices; these are not field-measured detections. Olivine and pyroxene get lower confidence (absence of fresh basalt). The r = 0.97 in the figure compares a real mean Atacama spectrum with a synthetic model of the CRISM Jezero spectrum, not with real CRISM data.

Fig. 5 — Comparación Atacama vs Marte Atacama vs Mars comparison

Izquierda: 14 minerales con confianza Atacama (rojo) vs Marte (azul). Check = ambos >0.6. Derecha: Espectro análogo Atacama vs CRISM Jezero con absorciones compartidas (Fe²+, H₂O, Al-OH). r = 0.97 (Atacama real vs modelo sintético de Marte). Confianzas asignadas por el autor. Left: 14 minerals with Atacama (red) vs Mars (blue) confidence. Check = both >0.6. Right: Atacama analog vs CRISM Jezero spectrum with shared absorptions (Fe²+, H₂O, Al-OH). r = 0.97 (real Atacama vs synthetic Mars model). Confidences assigned by the author.

BibliografíaBibliography

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