La nave espacial InSight de la NASA ofrece una visión sin precedentes de las entrañas de Marte

Por primera vez sabemos cómo es el interior de otro planeta similar al nuestro. En un trío de estudios publicados el jueves 22 de julio en la revista Ciencia, 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 Discernimiento 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 la Luna, no podemos compararla muy bien con la Tierra porque es mucho más pequeña”.

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Marte, sin embargo, es nuestro gemelo terrestre más pequeño. Los nuevos estudios sugieren que su núcleo es menos denso que el de la Tierra, pero en la escala de su tamaño.

Propagación de ondas sísmicas a través del corazón de Marte

El sismómetro del módulo de aterrizaje InSight, fotografiado por la cámara del módulo de aterrizaje el 23 de septiembre de 2020. NASA / JPL-Caltech

InSight, la estación científica robótica de la NASA de $ 828 millones (alrededor de $ 704 millones), aterrizó en Marte en noviembre de 2018. Desde entonces, la nave espacial ha utilizado sus sismómetros, que detectan y registran terremotos, para escuchar terremotos similares en Marte. Las ondas sísmicas de 12 de estos temblores marcianos, que atraviesan el medio del planeta y rebotan en las capas internas, ayudaron al grupo de Brigitte Knapmeyer-Endrun a mapear los límites de la corteza y el núcleo.

“Imagina que tienes una caja cerrada y quieres saber qué hay dentro”, imaginó Brigitte Knapmeyer-Endrun. “Este método es como tomar esa caja y ponerla en una máquina de rayos X”.

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El núcleo de Marte es más grande de lo que pensaban los científicos

Impresión artística del núcleo marciano. C. Bickel / Ciencia

Su radio de aproximadamente 1.839 km era “más grande de lo esperado”, dijo a Insider Amir Khan, sismólogo de ETH Zurich, Suiza, y coautor del estudio. El límite del núcleo externo líquido de la Tierra, que rodea un núcleo interno metálico sólido, comienza más profundo que el de Marte, a unos 2.900 km. Dicho esto, la Tierra tiene casi el doble de ancho que Marte y su núcleo también es aproximadamente el doble de ancho.

contrariamente a núcleo de 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 no tener un núcleo interno, según Simon Stähler, otro coautor del estudio y colega de Khan en ETH. “No lo sabemos, lo averiguaremos”, dijo Simon 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 el de la Tierra. También carece de una capa densa del mineral llamado bridgmanita, 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 Amir Khan.

Marte tenía, y perdió, su campo magnético protector.

Visualización del campo magnético terrestre. Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA

El núcleo de la Tierra juega un papel vital en la protección del planeta de los vientos peligrosos y la radiación solar. El hierro líquido que gira en el núcleo exterior genera un campo magnético que se extiende desde allí al espacio alrededor de nuestro planeta.

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Este vórtice se debe, en parte, a un proceso en el que el material más cálido y liviano del núcleo externo se eleva al manto de arriba. Allí, es reemplazada por la materia del manto más densa y fría, que se hunde en el núcleo inferior. Este fenómeno se conoce como convección. Aunque Marte tiene un núcleo líquido, no tiene este motor rotativo, conocido como dínamo.

Impresión artística de las diferentes capas de la Tierra. getty

Los fragmentos de la corteza marciana magnetizada sugieren que el planeta tuvo una vez un campo magnético hace 4 a 4.500 millones de años. La ausencia de la capa de bridgmanita en el manto de Marte podría explicar por qué su dínamo se detuvo unos 300.000 años después de la formación del planeta. Sin esta capa, el interior de Marte perdió su calor mucho más rápido, lo que paralizó la convección que allí se producía. Además, “Marte es más pequeño y, por lo tanto, se enfría más rápido que la Tierra”, dijo Simon Stähler. “Planeta diferente, historia diferente”.

La corteza del planeta rojo es tan gruesa como la de la Tierra.

Esta ilustración muestra la nave espacial InSight de la NASA con sus instrumentos implantados en la superficie marciana. NASA / JPL-Caltech

Las cortezas de los dos planetas son similares en grosor, según Brigitte Knapmeyer-Endrun, aunque la corteza de Marte tiene dos o tres capas. El espesor medio de la corteza marciana está entre 22 y 71 km. el espesor de la la corteza terrestre varía enormemente – bajo los océanos puede ser tan delgado como 4,8 km – pero bajo los continentes tiene entre 29 y 71 km de espesor.

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Pero la corteza de Marte es muy vieja y estática en comparación con la de la Tierra, dijo. La envoltura de nuestro planeta está fragmentada en placas tectónicas que surcan el manto. Por convección, estas placas a veces chocan o se hunden entre sí, lo que significa que constantemente aparecen nuevos trozos de corteza.

Marte está desprovisto de eso 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 ya ha sido “probablemente completamente derretido” y esa masa líquida caliente se ha diferenciado en corteza, manto y núcleo, dijo Khan.

La falta de placas tectónicas está relacionada, en parte, con la lenta convección en el manto, según Simon Stähler. La falta de agua también juega un papel importante. “El agua lubrica el movimiento de las placas en la Tierra”, explicó Stähler. “En Marte, el agua probablemente se perdió muy temprano, después de que la dínamo se agotó y la atmósfera fue arrastrada por el viento solar”.

¿El próximo objetivo de InSight? La luna

La Luna bajo la lupa del Mariner 10, en 1973. NASA / JPL / Universidad Northwestern

Los científicos ya habían utilizado la observación de la masa, el diámetro y la rotación de Marte desde el espacio para predecir cómo serían sus capas internas. Simon Stähler estaba encantado con los resultados de InSight que coinciden con las predicciones anteriores. “Pudimos confirmar estimaciones muy aproximadas hechas en órbita. Así que ahora sabemos cuánto podemos confiar en las estimaciones de la estructura interna de Venus o Mercurio”, dijo.

la misión deDiscernimiento en el Planeta Rojo se espera que dure hasta finales de 2022, pero las exploraciones científicas de la sonda no se detendrán el próximo año. InSight visitará el Luna como parte del programa Commercial Lunar Payload Services de la NASA en 2024, dijo Stähler.

Versión original : Aylin Woodward / Insider

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