ASTRONOMÍA. Marte tiene una sorprendente capa de roca fundida en su interior

Marte tiene una sorprendente capa de roca fundida en su interior

 

El núcleo de metal líquido de Marte parece ser más pequeño de lo que sugieren estudios anteriores (impresión artística). Fuente: Claus Lunau/Biblioteca de fotografías científicas

Nuevas investigaciones han descubierto que el núcleo de metal líquido del planeta rojo es más pequeño de lo que pensaban los científicos.

27 octubre 2023.- Un meteorito que se estrelló contra Marte en septiembre de 2021 ha reescrito lo que los científicos saben sobre el interior del planeta.

Al analizar la energía sísmica que vibró a través del planeta después del impacto, los investigadores descubrieron una capa de roca fundida que envuelve el núcleo de metal líquido de Marte. El hallazgo, publicado en dos artículos en Nature 1 , 2 , significa que el núcleo marciano es más pequeño de lo que se pensaba anteriormente. También resuelve algunas preguntas pendientes sobre cómo se formó y evolucionó el planeta rojo a lo largo de miles de millones de años.

El descubrimiento proviene de la misión InSight de la NASA, que aterrizó una nave con un sismómetro en la superficie de Marte . Entre 2018 y 2022, ese instrumento detectó cientos de 'martemotos' sacudiendo el planeta . Las ondas sísmicas producidas por terremotos o impactos pueden disminuir o acelerar dependiendo del tipo de material a través del cual viajan, por lo que los sismólogos pueden medir el paso de las ondas para deducir cómo es el interior de un planeta. En la Tierra, los investigadores han utilizado información de los terremotos para descubrir las capas del planeta: una corteza exterior frágil, un manto mayoritariamente sólido, un núcleo exterior líquido y un núcleo interior sólido. Descubrir si otros planetas tienen capas similares es clave para comprender su historia geológica, incluido si alguna vez fueron aptos para la vida.

El sismómetro de InSight fue el primero en detectar marsismos. En julio de 2021, basándose en las observaciones de 11 terremotos realizadas por la misión, los investigadores informaron que el núcleo líquido de Marte parecía tener un radio de aproximadamente 1.830 kilómetros 3 . Esto fue mayor de lo que muchos científicos esperaban . Y sugirió que el núcleo contenía cantidades sorprendentemente altas de elementos químicos ligeros, como azufre, mezclados con hierro.

Pero el impacto de un meteorito en septiembre de 2021 “lo cambió todo” . El meteorito golpeó el planeta en el lado opuesto a donde se encontraba InSight. Eso es mucho más distante que los terremotos que InSight había estudiado anteriormente y permitió a la sonda detectar energía sísmica que viajaba a través del núcleo marciano 4 . 

Resolución de rompecabezas

Esta fue una oportunidad de probar la idea de que una capa de roca fundida rodea el núcleo de Marte 5 . La forma en que la energía sísmica atravesó el planeta demostró que lo que los científicos habían pensado que era el límite entre el núcleo líquido y el manto sólido, a 1.830 kilómetros del centro del planeta, era en realidad un límite diferente entre líquido y sólido. Era la parte superior de la capa recién descubierta de roca fundida que se encontraba con el manto. El núcleo real está enterrado debajo de esa capa de roca fundida y tiene un radio de sólo 1.650 kilómetros.

Repensar el núcleo marciano.  Diagrama que muestra el modelo revisado del núcleo de Marte.

Modelo anterior (arriba). Modelo revisado (abajo). Fuente: Nature /Fuente: Refs 1 y 2

El tamaño del núcleo revisado resuelve algunos enigmas. Significa que el núcleo marciano no tiene que contener grandes cantidades de elementos ligeros, lo que coincide mejor con las estimaciones teóricas y de laboratorio. Una segunda capa líquida dentro del planeta también encaja mejor con otras evidencias, como la forma en que Marte responde a la deformación por el tirón gravitacional de su luna Fobos.

Capas peculiares

El segundo artículo de Nature , coincide en que el núcleo de Marte está envuelto por una capa de roca fundida, pero estima que tiene un radio de 1.675 kilómetros. El trabajo analizó ondas sísmicas del mismo impacto de meteorito distante, así como simulaciones de las propiedades de mezclas de elementos fundidos como hierro, níquel y azufre a las altas presiones y temperaturas en el núcleo marciano. Tener roca fundida frente a hierro fundido "parece algo único": esta peculiaridad de las capas líquido-líquido es algo que no existe en la Tierra, dicen los autores del estudio.

La capa de roca fundida podría ser un resto de un océano de magma que alguna vez cubrió Marte. Al enfriarse y solidificarse en roca, el magma habría dejado una capa profunda de elementos radiactivos que aún liberan calor y mantienen la roca fundida en la base del manto, dice Samuel.

El módulo de aterrizaje InSight ahora está fuera de servicio , sus paneles solares están cubiertos de polvo, por lo que es poco probable que los científicos reúnan evidencia que pueda revisar sustancialmente el tamaño del núcleo de Marte nuevamente en el corto plazo. Pero las revisiones de las observaciones pasadas de la misión podrían revelar algunos detalles nuevos de lo que hay dentro de Marte.

Referencias

  1. 1. Samuel, H. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06601-8 (2023). Artículo 

  2. 2. Khan, A. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06586-4 (2023). Artículo  

  3. 3. Stähler, S. C. et al. Science 373, 443–448 (2021). Artículo  

  4. 4. Irving, J. C. E. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 120, e2217090120 (2023). Artículo  

  5. 5. Samuel, H. et al. J. Geophys. Res. Planets 126, e2020JE006613 (2021). Artículo 

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