Por Ashley Strickland, CNN
Cuando la sonda InSight de la NASA aterrizó en Marte en 2018, el equipo de la misión esperaba que la nave espacial estacionaria pudiera realizar una verificación dentro del planeta rojo. Ahora, InSight y sus instrumentos han superado esos objetivos, revelando los misterios de la corteza, el manto y el núcleo marcianos que han eludido a los científicos hasta ahora.
Es la primera vez que podemos ver el interior y mapear el interior de otro planeta además de la Tierra. El equipo de la misión InSight pudo lograr esta extraordinaria hazaña al rastrear marsquakes en el planeta rojo, como los terremotos que experimentamos en la Tierra, solo que un poco diferentes.
El sismómetro de InSight, llamado Experimento Sísmico para Estructura Interior, detectó 733 marsquakes diferentes. Los investigadores analizaron 35 de ellos, que alcanzaron magnitudes entre 3.0 y 4.0, para determinar el grosor de la corteza marciana, la profundidad del manto del planeta y, lo más importante, una confirmación de que el núcleo del planeta desértico helado está derretido.
Los hallazgos se compartieron en tres estudios, todos publicados el jueves en la revista Science.
Antes de que InSight viajara a Marte, todas las exploraciones robóticas anteriores del planeta rojo implicaban estudiar su superficie.
«Cuando comenzamos a ensamblar el concepto de misión hace más de una década, la información en estos documentos es lo que esperábamos obtener al final», dijo Bruce Banerdt, investigador principal de InSight en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California una declaración. «Esto representa la culminación de todo el trabajo y la preocupación de la última década».
Conociendo a Marte a través de sus terremotos
A diferencia de los rovers Curiosity y Perseverance, InSight está confinado al lugar donde aterrizó, incapaz de vagar por la superficie en busca de intrigas. Pero el sismómetro increíblemente sensible de la nave tiene la capacidad de detectar terremotos a cientos y miles de millas de distancia. No necesitas movilidad para estudiar Marte.
Cuando experimentamos terremotos, es porque las placas tectónicas de la Tierra se están moviendo, moviéndose y chocando entre sí. Hasta ahora, la Tierra es el único planeta conocido que tiene estas placas.
Entonces, ¿cómo ocurren los terremotos en Marte? Piense en la corteza marciana como un solo plato gigante. Esta corteza tiene defectos y fracturas porque el planeta continúa encogiéndose a medida que se enfría. Esto presiona la corteza marciana, estirándola y rompiéndola.
Cuando las ondas sísmicas de los terremotos viajaron a través de diferentes materiales dentro de Marte, permitió a los investigadores estudiar la estructura interna del planeta. Esto les ayuda a comprender el misterioso interior de Marte y a aplicar esa investigación para aprender cómo se forman otros planetas rocosos, incluido el nuestro.
Los sismogramas recolectados por InSight están llenos de contoneos y estos movimientos pueden ser ruidos causados por el viento o vibraciones de marsquakes.
«Lo que buscamos es un eco», dijo Amir Khan, autor principal de estudio del mantoy un científico del Instituto de Geofísica de ETH Zurich y del Instituto de Física de la Universidad de Zurich, en un comunicado.
«Las ondas sísmicas directas de un terremoto son un poco como el sonido de nuestras voces en las montañas: producen ecos», dijo Philippe Lognonné, investigador principal del sismómetro y profesor de la Universidad de París, en un comunicado. «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».
Hace miles de millones de años, la Tierra, Marte y los demás planetas de nuestro sistema solar se formaron a partir de un disco de material alrededor del Sol, que incluía acumulaciones de polvo y rocas. Los planetas son increíblemente calientes a medida que se forman. Con el tiempo, surgieron distintas capas en Marte durante los primeros millones de años, incluida la corteza, el manto y el núcleo.
“Ahora los datos sísmicos han confirmado que probablemente Marte ya estaba completamente derretido antes de dividirse en la corteza, el manto y el núcleo que vemos hoy, pero que son diferentes de los de la Tierra”, dijo Khan.
La Tierra tiene una fina corteza de roca que rodea un grueso manto de roca, que rodea un núcleo hecho principalmente de hierro y níquel.
Los datos recopilados por InSight ayudaron a los investigadores a descubrir que la corteza marciana, que es más delgada de lo esperado, alcanza unos 19,3 kilómetros de profundidad. Esta corteza puede contener subcapas que se extienden aproximadamente a 37 kilómetros (23 millas) por debajo de la superficie.
«La formación de capas dentro de la corteza es algo que vemos todo el tiempo en la Tierra», dijo Brigitte Knapmeyer-Endrun, autora principal de estudio de la corteza y geofísico de la Universidad de Colonia, en un comunicado. «Las oscilaciones de un sismograma pueden revelar propiedades como un cambio en la porosidad o una capa más fracturada».
Comprender cómo se formó la corteza marciana en comparación con la de la Tierra puede ayudar a los investigadores a comprender otra parte de por qué los planetas de nuestro sistema solar son tan diferentes entre sí.
Debajo de la corteza está el manto, que viaja otras 969 millas (1559,5 kilómetros) hacia abajo antes de llegar al núcleo de metal líquido.
Los investigadores pudieron confirmar el tamaño del núcleo, que tiene un radio mayor al esperado de 1.137 millas (1.830 kilómetros), y determinar que el núcleo está fundido. El núcleo líquido contiene hierro y níquel, así como elementos más ligeros como azufre, oxígeno, carbono e hidrógeno.
«Este estudio es una oportunidad única en la vida», dijo Simon Stähler, autor principal del estudio central y sismólogo de ETH Zurich, en un comunicado. “Los científicos tardaron cientos de años en medir el núcleo de la Tierra; después de las misiones Apolo, les tomó 40 años medir el núcleo lunar. InSight tardó solo dos años en medir el núcleo de Marte. «
La Tierra tiene un núcleo externo fundido que rodea un núcleo interno sólido. La misión InSight, que se ha extendido hasta 2022, seguirá buscando datos que puedan mostrar si Marte es similar o diferente a nuestro planeta a este respecto.
InSight espera a los grandes
Marte fue una vez volcánicamente activo. Las regiones volcánicas son visibles en todo el planeta rojo hoy, gracias a las imágenes de los orbitadores.
La mayoría de los grandes maremotos detectados por InSight provienen de una región en particular: Cerberus Fossae. Esta región, que puede haber estado volcánicamente activa hace unos millones de años, está plagada de senderos de rocas, probablemente creados cuando se movieron debido a marsquakes.
Mientras tanto, otras regiones volcánicas de Marte parecen estar tranquilas. Pero InSight sigue escuchando y esperando terremotos con magnitudes superiores a 4.0.
«Todavía nos encantaría ver el más grande», dijo Mark Panning, coautor del estudio de la corteza y científico investigador del JPL en interiores planetarios y geofísica, en un comunicado. “Tenemos que hacer un procesamiento cuidadoso para extraer lo que queremos de estos datos. Tener un evento más grande facilitaría todo esto. «
El flujo constante de datos de InSight a los científicos en la Tierra terminará en aproximadamente un año, cuando las células solares ya no puedan generar suficiente energía. Pero los investigadores estarán estudiando las detecciones de InSight durante las próximas décadas, para aprender tanto como sea posible sobre nuestro enigmático vecino planetario.
«Marte todavía nos presenta muchos misterios, especialmente si se formó al mismo tiempo y con el mismo material que nuestra Tierra», dijo en un comunicado el autor del estudio Domenico Giardini, profesor de sismología y geodinámica en ETH Zurich.
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