Redacción

Usando datos de la sonda de aterrizaje InSight de la NASA en Marte, unos sismólogos de la Universidad de Rice han hecho las primeras mediciones directas de tres límites bajo tierra, desde la corteza hasta el núcleo del planeta rojo.

“En última instancia, podría ayudarnos a entender la formación planetaria”, dijo Alan Levander, co-autor de un estudio disponible en línea en la revista Geophysical Research Letters. Si bien que el grosor de la corteza de Marte y la profundidad de su núcleo han sido calculados con varios modelos, Levander dijo que los datos del InSight ofrecen las primeras mediciones directas, que pueden ser usadas para comprobar los modelos y finalmente mejorarlos.

“En ausencia de tectónica de placas en Marte, su historia temprana está mayormente preservada en comparación con la Tierra”, dijo el co-autor del estudio Sizhuang Deng, un estudiante graduado de Rice. “Las estimaciones de la profundidad de los límites sísmicos marcianos pueden proporcionar indicaciones para entender mejor su pasado así como la formación y evolución de los planetas terrestres en general”.

Encontrar pistas sobre el interior de Marte y los procesos que lo formaron son objetivos clave para el InSight, un módulo de aterrizaje robótico que aterrizó en noviembre de 2018. El sismómetro con forma de cúpula de la sonda permite a los científicos escuchar débiles ruidos dentro del planeta, de manera similar a cómo un médico podría escuchar los latidos del corazón de un paciente con un estetoscopio.

Los sismómetros miden las vibraciones de las ondas sísmicas. Como las ondas circulares que marcan el lugar donde un guijarro perturbó la superficie de un estanque, las ondas sísmicas fluyen a través de los planetas, marcando la ubicación y el tamaño de perturbaciones como impactos de meteoritos o terremotos, que se denominan acertadamente martemotos en el planeta rojo. El sismómetro del InSight registró más de 170 de estos entre febrero y septiembre de 2019.

Ilustración de la estructura interna de Marte. La capa superior es la corteza, y debajo de ella está el manto, que descansa sobre un núcleo interno sólido. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Las ondas sísmicas también se alteran sutilmente al pasar a través de diferentes tipos de roca. Los sismólogos han estudiado los patrones de las grabaciones sismográficas en la Tierra durante más de un siglo y pueden utilizarlos para trazar la ubicación de los depósitos de petróleo y gas y de estratos mucho más profundos.

“La forma tradicional de investigar las estructuras bajo la Tierra es analizar las señales de los terremotos usando densas redes de estaciones sísmicas“, dijo Deng. “Marte es mucho menos activo tectónicamente, lo que significa que tendrá muchos menos eventos sísmicos en comparación con la Tierra. Además, con una sola estación sísmica en Marte, no podemos emplear métodos que dependan de redes sísmicas”.

Levander, profesor de Ciencias Terrestres, Medioambientales y Planetarias, y Deng analizaron los datos sísmicos del InSight para el 2019 usando una técnica llamada autocorrelación de ruido ambiental. “Utiliza los datos de ruido continuo registrados por la única estación sísmica en Marte para extraer señales de reflexión pronunciadas de los límites sísmicos”, dijo Deng.

El primer límite que midieron Deng y Levander es la división entre la corteza y el manto de Marte a casi 35 kilómetros debajo del módulo de aterrizaje.

El segundo es una zona de transición dentro del manto donde los silicatos de hierro y magnesio sufren un cambio geoquímico. Por encima de la zona, los elementos forman un mineral llamado olivino, y debajo de él, el calor y la presión los comprimen en un nuevo mineral llamado wadsleyita. Conocida como transición olivino-wadsleyita, esta zona fue encontrada a 1.110-1.170 kilómetros por debajo del InSight.

“La temperatura en la transición olivino-wadsleyita es una clave importante para construir modelos térmicos de Marte”, dijo Deng. “Desde la profundidad de la transición, podemos calcular fácilmente la presión, y con eso, podemos derivar la temperatura”.

El tercer límite que él y Levander midieron es el límite entre el manto de Marte y su núcleo rico en hierro, que encontraron a unos 1.520-1.600 kilómetros debajo del módulo de aterrizaje. Una mejor comprensión de este límite “puede proporcionar información sobre el desarrollo del planeta tanto desde el punto de vista químico como térmico”, dijo Deng.

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