Marte parece ser una extensión congelada de polvo rojo, cráteres abiertos y terreno rocoso en el exterior, pero ¿qué hay debajo de su superficie azotada por el viento? El módulo de aterrizaje InSight de la NASA podría haber descubierto esto antes de dar sus últimas respiraciones proverbiales en una tormenta de polvo.
Se ha debatido durante mucho tiempo si el núcleo de Marte es sólido o líquido. Si bien no hay forma de observar el núcleo marciano directamente, InSight lo intentó. Su sismómetro, SEIS, fue el primer instrumento en encontrar posible evidencia de un núcleo líquido. Mientras tanto, su instrumento RISE (Experimento de Rotación y Estructura Interior) había estado midiendo cambios minúsculos en la rotación del planeta mientras orbitaba, «bamboleos» en su eje causados por el empuje y la atracción de la gravedad del Sol.
«Nuestro análisis de los datos de seguimiento de radio de InSight argumenta en contra de la existencia de un núcleo interno sólido y revela la forma del núcleo, lo que indica que hay anomalías de masa interna en lo profundo del manto», escriben los investigadores detrás del instrumento en un estudio publicado recientemente en Naturaleza.
Lento para SUBIR
RISE funciona transmitiendo señales de radio a la Tierra. Al rastrear los cambios en estas señales, los investigadores pueden detectar cambios extremadamente pequeños en su ubicación en relación con nuestros receptores. Estos cambios son causados por oscilaciones en la rotación de Marte llamadas nutaciones. La distancia y la dirección en que se movió el eje debido a estas nutaciones se pueden usar para inferir información sobre la composición interna de Marte.
Anteriormente se sospechaba que el Planeta Rojo tenía un núcleo líquido basado en mediciones de ondas sísmicas. Pero detectar estos cambios basados en señales de radio resultó ser un desafío. Tomó un tiempo para que las señales emergieran del ruido de los movimientos del planeta. Marte también está lleno de tormentas de polvo, y las tormentas que ocurrieron antes y después del aterrizaje de InSight cambiaron la velocidad de rotación del planeta por un tiempo. Su eje de rotación también experimenta ligeros cambios debido a las fuerzas gravitatorias que ejercen sus lunas, Fobos y Deimos.
Para que el experimento RISE funcionara, los investigadores necesitaban saber con precisión dónde aterrizó InSight en Marte. Los módulos de aterrizaje tienen sitios de aterrizaje planificados, pero no son exactos; ni siquiera los científicos que los siguen pueden decir con precisión dónde están hasta que interpretan los primeros datos que el módulo de aterrizaje transmite a la Tierra.
Los primeros datos de RISE fueron procesados por el científico de radio Sebastien Le Maistre del Observatorio Real de Bélgica, y se cargó una estimación de posición al Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), que tomó una fotografía de la ubicación. La imagen mostraba que InSight había sido localizado con una precisión asombrosa.
Tienes nutaciones en tu rotación
Después de que RISE supiera exactamente en qué lugar de Marte estaba su módulo de aterrizaje, ¿cómo las nutaciones que detectó insinuaron un núcleo líquido? Las nutaciones pueden ser progradas (el eje se mueve en sentido contrario a las agujas del reloj en relación con su entorno) o retrógradas (lo contrario). Le Maistre y su equipo ya sabían que si Marte realmente tenía un núcleo líquido bajo un manto sólido, eso significaría que el eje se tambaleaba en retrógrado y también se movía un poco más de lo que lo haría si el núcleo fuera sólido. Cuando probaron esto con los datos de InSight, coincidieron.
“El análisis de nutación basado en medidas radiométricas es la única técnica que puede proporcionar estimaciones directas de [the] propiedades del núcleo marciano”, dijeron también los investigadores en el estudio.
Un análisis posterior determinó que lo más probable es que el núcleo marciano esté hecho de una aleación de hierro líquido y azufre, y que esté constantemente pasando por convección, con un fluido más caliente ascendiendo y un fluido más frío hundiéndose. A diferencia del núcleo de la Tierra, también se cree que es completamente líquido. El núcleo externo de la Tierra es una aleación de hierro líquido y níquel, mientras que el núcleo interno es sólido y está compuesto principalmente de hierro.
Los científicos dicen que es posible que el manto inferior de Marte también esté fundido, lo que afectaría el tamaño y la forma del núcleo. Un manto fundido permitiría anomalías de masa en el subsuelo, regiones en las que el material es más o menos denso que el material circundante. Resultó que una de estas anomalías parece estar mucho más profunda debajo de la superficie que la otra. Las anomalías podrían explicar en parte el ligero aplanamiento tanto de la superficie como del núcleo de Marte a medida que gira sobre su eje.
En el futuro, Le Maistre espera analizar más datos RISE en el mismo conjunto de datos que reveló las anomalías y el núcleo líquido. Todavía hay enormes cantidades de datos de InSight esperando para contarnos más sobre Marte. “RISE no se trata solo del interior profundo, sino también de la atmósfera y la rotación”, dijo en un comunicado de prensa. “[It can] proporcionar un modelo de orientación y rotación que pueda servir como referencia para la comunidad científica.”
Naturaleza, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06150-0
Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza como un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.