Tres estudios detallan por primera vez la estructura interna de Marte

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Tres estudios detallan por primera vez la estructura interna de Marte

Artist's impression of the internal structure of Mars. / IPGP - David Ducros.

La sonda InSight de la NASA está dando sus primeros resultados sobre la corteza de Marte… y vaya que son interesantes. El sismógrafo SEIS de la sonda ha estimado el grosor de la corteza de Marte, determinado el tamaño de su núcleo y descubierto que la corteza es muchas veces más rica en elementos radiactivos. Los artículos publicados en Science se encuentran en los siguientes enlaces: uno, dos y tres.

La sonda InSight aterrizó en Marte a fines de 2018 y su misión es la investigación de la estructura interna y el clima del planeta. La estación está equipada con varios instrumentos científicos, pero el más importante de ellos es el sismógrafo SEIS, el cual ya ha registrado más de mil eventos sísmicos individuales.

Litosfera gruesa

Ahora, en tres nuevos artículos, científicos del equipo internacional InSight han publicado los resultados de los estudios de la estructura interna de Marte. Ellos trabajaron con los datos obtenidos por el ya mencionado instrumento SEIS.

Amir Khan, del Instituto de Geofísica de Zúrich, y sus colegas se valieron de ondas sísmicas directas (P y S) y reflejadas desde la superficie (PP, PPP, SS y SSS) generadas durante 8 terremotos para estudiar la estructura del planeta a una profundidad de 800 kilómetros. Determinaron que la litosfera de Marte se extiende a profundidades de 400 a 600 kilómetros. En otras palabras, es más gruesa que la terrestre.

Además, en comparación con el manto, la corteza marciana es de 13 a 20 veces más rica en elementos radiactivos, cuya desintegración calienta mucho esta capa. Estas estimaciones resultaron ser superiores a las obtenidas durante la exploración de la superficie de Marte por orbitadores.

La corteza marciana

Por su parte, Brigitte Knapmeyer-Endrun del Instituto de Geología y Mineralogía de la Universidad de Colonia y demás científicos utilizaron eventos sísmicos para estimar el grosor y las capas de la corteza de Marte. Toda esta información fue tomada del mismo el lugar de aterrizaje de la sonda.

Concluyeron que puede haber dos modelos de corteza: delgada y gruesa. En el caso de un modelo delgado, la corteza tiene un espesor de 15 a 25 kilómetros y es posible dividirla en dos capas. En el caso de una corteza gruesa, su espesor será de 27 a 47 kilómetros y en ella se distinguen tres capas.

Si consideramos al planeta como un todo, en el modelo delgado, el grosor de la corteza promedio supone unos 24 a 38 kilómetros, y una densidad máxima permitida de 2850 kgs/m³. En el modelo grueso, el espesor medio de la corteza es de 39 a 72 kilómetros y su densidad máxima unos 3100 kgs/m³. Para ambos modelos, la densidad de la corteza resultó ser significativamente menor de lo que cabría esperar según las propiedades de la capa superficial marciana.

Centro
Modelo de la estructura interna de Marte basado en los datos de Martemotos registrados. / Simon C. Stähler et al. – Science, 2021

El núcleo

Finalmente, Simon C. Stähler del Instituto de Geofísica de Zurich y todo el equipo de investigadores, emplearon ondas sísmicas para refinar el límite entre el manto de Marte y su núcleo de metal líquido. Resultó que el radio del núcleo es de 1830 ± 40 kilómetros, con una densidad promedio de 5,7 a 6,3 g/cm³. Esto requiere una cantidad significativa de elementos ligeros disueltos en el núcleo de hierro-níquel, en particular azufre (10% -15%), oxígeno (<5%) e hidrógeno y carbono (<1%).

La información es consistente con el modelo en el que Marte tuvo un campo magnético global generado por el efecto dínamo hace 4.5-3.7 mil millones de años. Luego, se enfrió con relativa rapidez, haciendo que ahora solo se puedan observar partes magnetizadas de la corteza del planeta.

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