- El módulo de aterrizaje InSight de la NASA acaba de dar a los científicos un vistazo de la composición del núcleo, la corteza y el manto de Marte.
- Un trío de nuevos estudios revelan cómo se compara la estructura interior de Marte con la de la Tierra.
- La evidencia también sugiere que Marte tenía un fuerte campo magnético protector como lo hace la Tierra, y luego lo perdió.
Por primera vez sabemos cómo es el interior de otro planeta similar al nuestro. En un trío de estudios publicados el jueves en la revista Science, un equipo internacional de más de 40 científicos reveló cómo el núcleo, el manto y la corteza de Marte contrastan con los de la Tierra.
Al analizar los datos sísmicos recopilados por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA en el planeta rojo, los investigadores estimaron el tamaño del núcleo de Marte, el grosor de su corteza y la composición de su manto (la capa intermedia).
“Solo tenemos este tipo de información para la Tierra y la Luna”, dijo a Insider Brigitte Knapmeyer-Endrun, sismóloga planetaria de la Universidad de Colonia y coautora de la nueva investigación. “Pero no podemos comparar muy bien la Luna con la Tierra porque es mucho más pequeña”.
Sin embargo, Marte es nuestro gemelo terrestre más pequeño. Los nuevos estudios sugieren que su núcleo es menos denso que el de la Tierra, pero a escala.
Transmitiendo ondas sísmicas a través del corazón de Marte
InSight, la estación científica robótica de la NASA de 828 millones de dólares (mdd), aterrizó en Marte en noviembre de 2018. Desde entonces, el módulo de aterrizaje ha utilizado sus sismómetros, que detectan y registran terremotos, para escuchar terremotos similares en Marte.
Las ondas sísmicas de 12 de estos terremotos marcianos, que viajan a través del centro del planeta y rebotan en las capas internas, ayudaron al grupo de Knapmeyer a trazar un mapa de los límites de la corteza y el núcleo.
“Imagina que tienes una caja cerrada y quieres saber qué hay dentro”, dijo Knapmeyer. “Este método es como tomar esa caja y ponerla en una radiografía”.
Marte tiene un núcleo más gordo de lo que pensaban los científicos
Los hallazgos de InSight sugieren que Marte tiene un gran núcleo líquido que comienza casi a la mitad del centro del planeta, a casi 1,600 kilómetros debajo de la superficie.
Su radio de 1,800 kilómetros era “más grande de lo esperado”, dijo a Insider Amir Khan, un sismólogo de ETH Zurich en Suiza y coautor del estudio.
El límite del núcleo externo líquido de la Tierra —que rodea un núcleo interno de metal sólido— comienza más profundo que el de Marte, a 550 metros.
Dicho esto, la Tierra tiene casi el doble de ancho que Marte, y su núcleo también es aproximadamente el doble de ancho.
A diferencia del núcleo de la Tierra, que está dominado por níquel y hierro, el núcleo menos denso de Marte contiene elementos más ligeros como hidrógeno y oxígeno.
El planeta rojo parece carecer de un núcleo interno, según Simon Stähler, otro coautor del estudio y colega de Khan en ETH.
“No lo sabemos, estaremos buscando esto”, dijo Stähler a Insider, y agregó que “las temperaturas son probablemente demasiado altas para que se forme un núcleo interno”.
Un núcleo más hinchado también significa que el manto de Marte es relativamente más delgado en comparación con la Tierra. También carece de una capa densa de mineral llamada bridgemanita que mantiene estable el manto de la Tierra bajo alta presión, lo que podría explicar el tamaño inesperado del núcleo.
“Mineralógicamente hablando, el manto de Marte es una versión ‘más simple’ del de la Tierra”, dijo Khan.
Marte tenía, y perdió, su campo magnético protector
El núcleo de la Tierra juega un papel clave en la protección del planeta de la peligrosa radiación y viento solar. El hierro líquido arremolinado en el núcleo exterior genera un campo magnético que se extiende desde allí hasta el espacio que rodea nuestro planeta.
Ese remolino ocurre, en parte, debido a un proceso en el que un material más caliente y liviano del núcleo externo se eleva hacia el manto de arriba. Allí, intercambia lugares con material de manto más denso y frío, que se hunde en el núcleo que se encuentra debajo. Esto se conoce como convección.
Si bien Marte tiene un núcleo líquido, carece de ese motor giratorio, conocido como dínamo.
Trozos de corteza marciana magnetizada sugieren que el planeta tuvo un campo magnético una vez, hace entre 4,000 millones y 4,500 millones de años. La ausencia de la capa de bridgemanita en el manto de Marte podría explicar por qué su dínamo se apagó unos 300,000 años después de la formación del planeta. Sin esa capa, el interior de Marte lixivia el calor mucho más rápido, paralizando la convección que ocurre allí.
Además, “Marte es más pequeño y, por lo tanto, se enfría más rápido que la Tierra”, dijo Stähler. “Planeta diferente – historia diferente”.
La corteza del planeta rojo es tan gruesa como la de la Tierra
Las cortezas de los dos planetas son igualmente gruesas, según Knapmeyer, aunque la corteza de Marte tiene dos o tres capas.
El grosor promedio de la corteza marciana es de entre 22 y 70 kilómetros. El grosor de la corteza terrestre varía enormemente: bajo los océanos, puede ser tan estrecho como cinco kilómetros, pero debajo de los continentes, tiene entre 29 y 70 kilómetros de grosor.
Pero la corteza de Marte es realmente vieja y estática en comparación con la de la Tierra, dijo. La capa de nuestro planeta está dividida en placas tectónicas que surfean sobre el manto. Gracias a la convección, estas placas a veces chocan o se hunden entre sí, lo que significa que surgen nuevos trozos de corteza todo el tiempo.
Marte carece de esas placas tectónicas, por lo que no se ha generado nueva corteza desde que se formó la corteza del planeta hace unos 4,500 millones de años.
El planeta fue una vez “probablemente completamente fundido” y esa masa líquida caliente luego se diferencia en una corteza, manto y núcleo, dijo Khan.
La ausencia de tectónica de placas está relacionada, en parte, con una convección lenta en el manto, según Stähler. La falta de agua también influye.
“El agua lubrica el movimiento de las placas en la Tierra”, dijo Stähler. “En Marte, el agua probablemente se perdió muy pronto, una vez que ya no hubo dínamo y la atmósfera fue arrastrada por el viento solar”.
¿El próximo objetivo de InSight? La Luna
Los científicos habían utilizado previamente la observación de la masa, el diámetro y la rotación de Marte desde el espacio para predecir cómo se verían sus capas internas.
Stähler se mostró satisfecho de que los hallazgos de InSight coincidieran con las predicciones anteriores.
“Podríamos confirmar estimaciones muy aproximadas hechas desde la órbita. Así que ahora sabemos cuánto podemos confiar en las estimaciones de la estructura interna de Venus o Mercurio”, dijo.
Se espera que la misión de InSight en el planeta rojo dure hasta finales de 2022, pero las exploraciones científicas del módulo de aterrizaje no terminarán el próximo año. InSight se dirigirá a la Luna como parte del programa de Servicios de Carga Lunar Comercial de la NASA en 2024, dijo Stähler.
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