Mediciones realizadas por un robot geofísico enviado por la NASA revelan características de la conformación del, hasta ahora, desconocido territorio.
Un robot geofísico, enviado por la NASA en 2018 al planeta rojo, finalmente ha entregado una imagen completa de la estructura interna de Marte, uno de los planetas vecinos de la Tierra y que ha sido objetivo de sucesivas investigaciones.
Según el sitio Sciencealert, el módulo de aterrizaje Mars InSight midió alrededor de 733 marsquakes (movimientos sísmicos ocurridos en ese planeta) y utilizó información sobre 35 de ellos para formar una imagen de la corteza, el manto y el núcleo. Es la primera vez que se utilizan datos sísmicos para sondear el interior de un planeta que no sea la Tierra, y un gran paso hacia la comprensión de la evolución de los planetas rocosos en el Sistema Solar.
Estos terremotos han revelado el grosor y la estructura de la corteza y el manto, y un núcleo líquido sorprendentemente grande y de baja densidad. Los resultados se han descrito en tres artículos publicados en Science; representan una hazaña absolutamente asombrosa de ingenio científico y trabajo duro.
“Este estudio es una oportunidad única en la vida“, dijo el sismólogo planetario Simon Stähler de ETH Zurich en Suiza.
Los científicos tardaron cientos de años en medir el núcleo de la Tierra; después de las misiones Apolo, tardaron 40 años en medir el núcleo de la Luna. InSight tardó sólo dos años en medir el núcleo de Marte, añadió el científico.
Los terremotos son cosas maravillosas. Se ondulan desde su punto de origen, se propagan a través del planeta, la luna o la estrella, y rebotan. La forma en que estas ondas sísmicas se propagan a través de ciertos materiales y se reflejan en ellos permite a los sismólogos mapear el interior de los objetos anfitriones.
Hasta hace relativamente poco tiempo, no se pensaba que Marte fuera particularmente activo geológicamente. No tiene placas tectónicas, sino una capa cortical discreta. Aunque hay regiones volcánicas antiguas, no se había observado nueva actividad volcánica. Tampoco tiene un campo magnético global, que en la Tierra es generado por una dínamo, un fluido interno giratorio, convectivo y conductor eléctrico (el núcleo) que convierte la energía cinética en energía magnética, haciendo girar el campo magnético hacia el espacio.
Sin embargo, observaciones recientes han sugerido que el planeta rojo no está tan muerto como pensábamos. Ha habido indicios de actividad volcánica. Y, en abril de 2019, InSight detectó sus primeros ruidos desde el interior de Marte, finalmente, evidencia directa de marsquakes.
Desde entonces, se han catalogado más de 700 marsquakes, alrededor de 35 de los cuales fueron lo suficientemente fuertes para el mapeo sísmico, incluso trabajando con las limitaciones de InSight: aquí en la Tierra, el mapeo sísmico se realiza utilizando múltiples estaciones de monitoreo. InSight es solo una sonda.
“Las ondas sísmicas directas de un terremoto son un poco como el sonido de nuestras voces en las montañas: producen ecos“, explicó el sismólogo planetario Philippe Lognonné de la Universidad de París, en Francia.
“Y fueron estos ecos, reflejados en el núcleo, o en la interfaz corteza-manto o incluso en la superficie de Marte, los que buscamos en las señales, gracias a su similitud con las ondas directas“.
La corteza marciana
Comenzando desde afuera hacia adentro, el primer papel caracteriza el grosor de la corteza marciana, basado en el grosor de la corteza en el sitio de InSight. Descubrieron que, en promedio, la corteza tiene un grosor de entre 24 y 72 kilómetros (15 a 45 millas) y consta de al menos dos capas.
La capa superior es inesperadamente porosa, encontraron los investigadores, y la corteza en el lugar de aterrizaje inesperadamente delgada. Esto sugiere una alta proporción de elementos radiactivos en la corteza, lo que significa que es posible que hayamos entendido mal la composición de la corteza en modelos anteriores.
“Lo que la sismología puede medir son principalmente contrastes de velocidad. Estas son diferencias en la velocidad de propagación de ondas sísmicas en diferentes materiales“, agregó Brigitte Knapmeyer-Endrun de la Universidad de Colonia en Alemania.
“Muy similar a la óptica, podemos observar fenómenos como la reflexión y la refracción. En cuanto a la corteza, también nos beneficiamos del hecho de que la corteza y el manto están formados por rocas diferentes, con un fuerte salto de velocidad entre ellas“.
El siguiente artículo examinó el manto y descubrió que consiste en una sola capa de roca, con la litosfera sólida que se extiende entre 400 y 600 kilómetros. Esto contrasta con la litosfera de la Tierra, que tiene unos 100 kilómetros de espesor; sin embargo, es probable que ambas litosferas tengan una región inferior donde el material comienza a fundirse un poco y se mueve lentamente.
Al igual que la corteza, es probable que el manto de Marte también esté enriquecido con elementos radiactivos.
“Los datos sísmicos han confirmado que presumiblemente Marte estuvo una vez completamente fundido antes de dividirse en la corteza, el manto y el núcleo que vemos hoy, pero que son diferentes de los de la Tierra“, sostuvo el geofísico Amir Khan de ETH Zurich.
La litosfera gruesa encaja bien con el modelo de Marte como un ‘planeta de una sola placa.
Una sola capa
Finalmente, el tercer artículo sondeó el núcleo marciano y su límite. En primer lugar, los investigadores encontraron que el manto de Marte probablemente tiene solo una capa, en contraste con las dos capas del manto de la Tierra.
En segundo lugar, el núcleo es mucho más grande de lo que pensábamos anteriormente, con un radio de aproximadamente 1.830 kilómetros. Eso es enorme: más de la mitad del radio planetario de 3.390 kilómetros y 200 kilómetros más grande de lo que se pensaba.
Los datos sísmicos también sugieren que el núcleo es líquido, aunque el tamaño más grande indica que tiene una densidad más baja de lo que se pensaba anteriormente. Esto significa que el núcleo probablemente tenga elementos más ligeros como azufre, oxígeno, carbono e hidrógeno además de hierro y níquel, lo que tiene implicaciones para la mineralogía del límite entre el núcleo y el manto.
Esta información podría ayudarnos a descubrir cómo Marte perdió su dínamo y el campo magnético asociado, información que podría, a su vez, ayudarnos a comprender mejor los dínamos planetarios y los campos magnéticos en general, y los de la Tierra en particular.
