Resuelven el enigma del núcleo de Marte

Durante cuatro años, la sonda espacial de aterrizaje InSight de la NASA registró movimientos sísmicos en Marte mediante su sismómetro. Los datos se fueron transmitiendo a la Tierra para su análisis detallado. Analizar estos datos no solo sirve para estudiar los terremotos marcianos sino también para averiguar cosas sobre el núcleo de Marte. Los cambios sufridos por ondas sísmicas al atravesar el centro del planeta pueden revelar detalles de esa región que de otro modo sería imposible averiguar.

Aunque la misión de la InSight terminó en diciembre de 2022, los datos que recolectó todavía son y serán objeto de muchos análisis.

Trabajando con datos de la InSight, un equipo encabezado por Amir Khan, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH), ha hecho importantes descubrimientos sobre la estructura interna de Marte.

El análisis de los terremotos marcianos registrados por la InSight, en combinación con simulaciones por ordenador, ofrece una nueva imagen del interior del Planeta Rojo. Entre el núcleo de aleación de hierro líquido de Marte y su manto de silicato sólido hay una capa de silicato líquido (magma) de unos 150 kilómetros de espesor. "La Tierra no tiene una capa de silicato completamente fundida como esa", subraya Khan.

Este hallazgo también aporta información nueva y reveladora sobre el tamaño y la composición del núcleo de Marte, resolviendo un misterio que la comunidad científica no había podido explicar hasta ahora.

Un análisis de los primeros terremotos marcianos captados había mostrado que la densidad media del núcleo de Marte tenía que ser significativamente inferior a la del hierro líquido puro. El núcleo de la Tierra, por ejemplo, se compone de un 90% de hierro en peso. Los elementos ligeros como el azufre, el carbono, el oxígeno y el hidrógeno constituyen un total combinado de alrededor del 10 por ciento en peso. Las primeras estimaciones de la densidad del núcleo de Marte indicaban que estaba compuesto por una proporción mucho mayor de elementos ligeros, en torno al 20% en peso. "Esto representa un complemento muy grande de elementos ligeros, rozando lo imposible, tal como señala Dongyang Huang, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich y miembro del equipo de investigación.

Las nuevas observaciones muestran que el radio del núcleo de Marte es menor que el rango inicialmente determinado de entre 1.800 y 1.850 kilómetros. Las nuevas observaciones indican que está en el rango de entre 1.650 y 1.700 kilómetros, que es aproximadamente el 50 por ciento del radio de Marte. Si el núcleo de Marte es más pequeño de lo que se pensaba pero tiene la misma masa, se deduce que su densidad es mayor y que, por tanto, contiene menos cantidad de elementos ligeros. Según los nuevos cálculos, la proporción de elementos ligeros es de entre el 9 y el 14 por ciento en peso.

"Esto significa que la densidad media del núcleo de Marte sigue siendo algo baja, pero ya no resulta inexplicable en el contexto de los escenarios típicos de formación de planetas", afirma Paolo Sossi, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich y miembro del equipo de investigación.

El análisis de datos sísmicos marcianos recolectados por el sismómetro del aterrizador InSight, así como las simulaciones informáticas sobre las propiedades sísmicas de aleaciones de metales líquidos, han revelado que el núcleo de hierro líquido de Marte está rodeado por una capa de silicato fundido de 150 kilómetros de espesor, como consecuencia de lo cual su núcleo es más pequeño de lo supuesto anteriormente. La disminución del radio del núcleo implica una densidad mayor que la estimada anteriormente y ello reconcilia el interior de Marte con la ciencia conocida. (Imagen: © 2023 Thibaut Roger / NCCR PlanetS / ETH Zurich. CC BY-NC-SA 4.0)

El hecho de que el núcleo de Marte contenga una cantidad significativa de elementos ligeros indica que debió formarse muy pronto, posiblemente cuando el Sol aún estaba rodeado por el gas de la nebulosa a partir del cual pudieron acumularse elementos ligeros en el núcleo marciano.

El estudio se titula “Evidence for a liquid silicate layer atop the Martian core”. Y se ha publicado en la revista académica Nature, junto con un estudio independiente, realizado por el equipo de Henri Samuel, del Instituto de Física del Globo de París en Francia, que ha llegado a una conclusión similar usando métodos complementarios. (Fuente: NCYT de Amazings)