Marte esconde un mar radiactivo de magma bajo su superficie

En 2021, parece que Marte tiene un corazón sorprendentemente grande. Los científicos han estado utilizando InSight, un módulo de aterrizaje robótico, para estudiar el interior del planeta. La nave espacial escuchó suficientes terremotos marcianos para formarse una imagen de la naturaleza de la torta de capas del inframundo de Marte.

El caparazón y el manto no eran particularmente extraños. Sin embargo, el núcleo era muy grande y no muy denso para un planeta tan pequeño.

Para algunos investigadores, esta medición básica no era válida.

“Nos perdimos algo”, dijo. Amir Khan, geofísico de ETH Zurich en Suiza que estudió los datos de InSight. «¿pero que?»

Resulta que el núcleo de Marte es pequeño, según descubrieron el Dr. Khan y otros investigadores.

en dos estudios Los investigadores reevaluaron el registro sísmico de InSight, publicado el miércoles en la revista Nature. Ambos equipos concluyeron de forma independiente que el núcleo marciano es más similar al núcleo de metales pesados ​​de nuestro universo de lo que se pensaba anteriormente. La estimación inicial del tamaño mayor fue el resultado de un océano no descubierto de roca fundida de 90 a 125 millas de profundidad, lo que hizo que el núcleo pareciera más grande de lo que realmente era.

Pero el profundo mar de magma, escondido bajo el manto sólido de Marte, mantenido fundido por elementos radiactivos, es extraño. «No existe en la Tierra», dijo el Dr. Khan, y su presencia puede requerir repensar la caótica evolución del Planeta Rojo.

Los científicos han estudiado las capas geológicas de la Tierra durante más de un siglo utilizando el poder luminoso de las ondas sísmicas generadas por un terremoto. El rover InSight, que aterrizó en Marte en noviembre de 2018, fue enviado para ver si las entrañas oxidadas del mundo eran similares.

Pero estudiar Marte utilizando un solo sismómetro ha resultado difícil. Los instrumentos de InSight detectaron sólo unos pocos terremotos modestos, que en su mayoría provinieron de… área de contracción Cerca de la nave espacial sólo se ha fotografiado sísmicamente una pequeña porción del pastel marciano. Durante un tiempo, los terremotos marcianos también parecieron rebotar pero no penetrar el núcleo más profundo del planeta, revelando muy poca información sobre el núcleo.

Los investigadores determinaron que el radio del núcleo de Marte era de aproximadamente 1.140 millas, lo que sugiere que no era muy denso. Se suponía que los núcleos de los planetas terrestres eran ricos en hierro, pero esto finalmente se confirmó en el abultado núcleo de Marte. Completamente liquido – Parecía un 27 por ciento más ligero que el hierro líquido puro. La implicación era que el núcleo marciano era extrañamente rico en elementos más ligeros como azufre, carbono, oxígeno e hidrógeno, una sustancia nebulosa que debería haber sido arrastrada por el joven sol antes de que se formara Marte.

Desconcertados, los científicos esperaban que una difracción sísmica más intensa proporcionara claridad. Y el 18 de septiembre de 2021, el cielo se rindió: un meteoro se precipitó hacia el hemisferio opuesto a InSight, liberando ondas sísmicas que atravesaron el núcleo y rebotaron en sus bordes.

“Ese fue el punto de inflexión”, dijo. henry samuelgeofísico de la Universidad de la ciudad de París y autor de uno de los nuevos estudios.

Basándose en un modelo de la evolución térmica y química de Marte, el Dr. Samuel y sus colegas propusieron la existencia de A Núcleo oceánico de magma intercalado En 2021. Pero “no tenemos ninguna evidencia sísmica”, afirmó. Con este impacto del meteorito, su equipo confirmó la existencia de esta sopa radiactiva ultracaliente.

El equipo del Dr. Khan también aprovechó el efecto para reexaminar los datos sísmicos de InSight, combinándolos con simulaciones por computadora que exploran cómo se comportan las aleaciones ricas en hierro a nivel molecular y, al hacerlo, descubrieron de forma independiente el océano de magma oculto de Marte.

Su presencia significa que el núcleo líquido tiene un radio cercano a los 1.600 kilómetros y es un cuerpo celeste más denso y rico en hierro con menos elementos más ligeros, lo cual es más fácil de explicar.

Dijo que el descubrimiento es «absolutamente fascinante» y que las conclusiones combinadas de los estudios son convincentes. Paula Colemier, sismólogo de la Universidad de Oxford, no participó en la investigación. «Pero pueden abrir un nuevo problema».

Antes de colapsar hace 3.800 millones de años, Marte tenía un campo magnético que protegía su atmósfera. Los científicos creían que el campo magnético se generaba enfriando el núcleo de hierro líquido, mezclándolo fuertemente. Pero una capa radiactiva de magma habría mantenido el núcleo muy caliente.

Por lo tanto, se necesita una nueva historia del origen de la burbuja magnética de Marte. El Dr. Samuels ofreció una sugerencia: Marte pudo haber tenido hace mucho tiempo lunas más grandes que las actuales, del tipo cuya fuerte gravedad podría desencadenar movimientos de formación de imanes en el núcleo. Pero dijo que por el momento esto es sólo una hipótesis.

Cuatro años después, InSight murió en 2022. Pero el descubrimiento de este océano de magma probablemente no será la última sorpresa de la misión. «Esto es sólo el comienzo», dijo el Dr. Samuel.