La NASA descubrió que el corazón de Marte es líquido

InSight, el primer robot que estudió las profundidades de Marte durante los últimos cuatro años y dejó de prestar servicios en diciembre de 2022, ha dejado información vital que revela que el planeta posee un núcleo líquido, a diferencia de la Tierra, que combina uno externo líquido y un núcleo interno sólido.

Así lo dieron a conocer esta semana un grupo de científicos de la NASA que todavía siguen analizando la vasta cantidad de datos que la nave espacial ha recopilado mediante su sismógrafo enterrado casi dos metros en las profundidades del planeta rojo. La nave espacial InSight de la NASA, un acrónimo de Exploración Interior usando Investigaciones Sísmicas, Geodesia y Transporte de Calor, se lanzó a Marte en mayo de 2018 y aterrizó ese mismo año en noviembre. Su misión era aprender más sobre las capas del interior de Marte para que los científicos pudieran comparar Marte con lo que sabemos sobre otros planetas y la Tierra.

Para sorpresa de los científicos, el núcleo marciano no solo está compuesto por hierro, sino que tiene altos porcentajes de sulfuro y oxígeno, que son elementos ligeros. Han encontrado también pequeñas cantidades carbono e hidrógeno.

Si bien la NASA retiró su módulo de aterrizaje InSight Mars en diciembre, el tesoro de datos de su sismómetro se estudiará minuciosamente durante las próximas décadas. Al observar las ondas sísmicas que el instrumento detectó en un par de temblores en 2021, los científicos pudieron deducir que el núcleo de hierro líquido de Marte es más pequeño y denso de lo que se pensaba anteriormente.

"Dos señales sísmicas, una de un martemoto muy distante y otra de la caída de un meteorito en el otro lado del planeta, nos han permitido sondear el núcleo marciano con ondas sísmicas. Efectivamente, hemos estado escuchando la energía que viaja a través del corazón de otro planeta, y ahora la hemos oído", resume Jessica Irving, la investigadora de la Universidad de Bristol que lidera este artículo publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Estos hallazgos revelan nuevos conocimientos sobre cómo se formó Marte y las diferencias geológicas entre la Tierra y Marte que, en última instancia, pueden desempeñar un papel en el mantenimiento de la habitabilidad planetaria.

Ocurridos el 25 de agosto y el 18 de septiembre de 2021, los dos temblores fueron los primeros identificados por el equipo de InSight que se originaron en el lado opuesto del planeta desde el módulo de aterrizaje, los llamados terremotos del lado lejano. La distancia resultó ser crucial: cuanto más se aleja un terremoto de InSight, más profundamente en el planeta pueden viajar sus ondas sísmicas antes de ser detectadas.

"Necesitábamos suerte y habilidad para encontrar y luego usar estos terremotos. Los terremotos del lado lejano son intrínsecamente más difíciles de detectar porque una gran cantidad de energía se pierde o se desvía a medida que las ondas sísmicas viajan a través del planeta", dijo la autora principal Jessica Irving, científica de la Tierra de la Universidad de Bristol en el Reino Unido. Irving señaló que los dos terremotos ocurrieron después de que la misión había estado operando en el Planeta Rojo durante más de un año marciano completo (alrededor de dos años terrestres), lo que significa que el Servicio Marsquake, los científicos que inicialmente analizan los sismógrafos, ya habían perfeccionado sus habilidades.

También ayudó a obtener información el hecho del impacto de un meteorito que causó uno de los dos terremotos. Los impactos proporcionan una ubicación precisa y datos más certeros para que trabaje el sismógrafo. Debido a que Marte no tiene placas tectónicas, la mayoría de los terremotos son causados por fallas o fracturas de rocas que se forman en la corteza del planeta debido al calor y la tensión. El tamaño de los terremotos también fue un factor en las detecciones.

El equipo de expertos analistas infirió detalles sobre la composición química del núcleo, como la cantidad sorprendentemente grande (una quinta parte del peso del núcleo) de elementos ligeros (elementos con números atómicos bajos), a saber, azufre y oxígeno, presentes en la capa más interna de Marte. Este alto porcentaje difiere marcadamente de la proporción de peso comparativamente menor de elementos ligeros en el núcleo de la Tierra, lo que indica que el núcleo de Marte es mucho menos denso y más comprimible que el núcleo de la Tierra, una diferencia que apunta a diferentes condiciones de formación para los dos planetas.

"Puedes pensarlo de esta manera; las propiedades del núcleo de un planeta pueden servir como un resumen de cómo se formó el planeta y cómo evolucionó dinámicamente con el tiempo. El resultado final de los procesos de formación y evolución puede ser la generación o la ausencia de condiciones que sustentan la vida", explicó el profesor asociado de geología de la UMD, Nicholas Schmerr, otro coautor del artículo. "La singularidad del núcleo de la Tierra le permite generar un campo magnético que nos protege de los vientos solares, permitiéndonos conservar el agua. El núcleo de Marte no genera este escudo protector, por lo que las condiciones de la superficie del planeta son hostiles para la vida", agregó.

Como recuerda Vedran Lekic, coautor de este artículo, el núcleo de la Tierra fue descubierto en el año 1906, cuando los científicos observaron cómo las ondas sísmicas de los terremotos se veían afectadas al viajar a través de él: "Más de cien años después, estamos aplicando nuestro conocimiento de las ondas sísmicas a Marte. Con InSight, finalmente estamos descubriendo qué hay en el centro de Marte y qué hace que sea tan similar pero distinto de la Tierra", señaló el profesor de la Universidad de Arizona, en EEUU.

Aunque Marte actualmente no tiene un campo magnético, los científicos plantean la hipótesis de que una vez hubo un escudo magnético similar al campo generado por el núcleo de la Tierra debido a los rastros de magnetismo persistentes en la corteza de Marte. Lekic y Schmerr notaron que esto podría significar que Marte evolucionó gradualmente a sus condiciones actuales, cambiando de un planeta con un entorno potencialmente habitable a uno increíblemente hostil. Las condiciones en el interior juegan un papel clave en esta evolución, al igual que los impactos violentos, según los investigadores.

"Es como un rompecabezas en algunos aspectos. Por ejemplo, hay pequeños rastros de hidrógeno en el núcleo de Marte. Eso significa que tuvo que haber ciertas condiciones que permitieron que el hidrógeno estuviera allí, y tenemos que entender esas condiciones para entender cómo evolucionó Marte hasta convertirse en el planeta que es hoy", precisó Lekic.

Los hallazgos del equipo finalmente confirmaron la precisión de las estimaciones de modelos actuales que tienen como objetivo desentrañar las capas ocultas debajo de la superficie de un planeta. Para geofísicos como Lekic y Schmerr, investigaciones como esta también allanan el camino para futuras expediciones orientadas a la geofísica a otros cuerpos celestes, incluidos planetas como Venus y Mercurio.

"Este fue un gran esfuerzo, que involucró técnicas sismológicas de última generación que se han perfeccionado en la Tierra, junto con nuevos resultados de físicos minerales y los conocimientos de los miembros del equipo que simulan cómo cambian los interiores planetarios con el tiempo. Pero el trabajo valió la pena y ahora sabemos mucho más sobre lo que sucede dentro del núcleo marciano", señaló Irving, profesora titular de la Universidad de Bristol y primera autora del estudio.