Un nuevo método para escanear el interior profundo de los planetas de nuestro sistema solar, confirma que el Planeta Rojo tiene un gran núcleo en su centro.
Ilustración del interior marciano. Crédito: Dr. Sheng Wang y profesor Hrvoje Tkalcic / ANU
Funcionando de manera similar a una ecografía que utiliza ondas sonoras para generar imágenes del cuerpo de un paciente, el método de escaneo requiere solo un sismómetro en la superficie de un planeta para funcionar. También se puede utilizar para confirmar el tamaño del núcleo de un planeta. La investigación fue publicada el 27 de octubre en la revista Nature Astronomy.
Usando el modelo ANU para escanear la totalidad del interior de Marte, los investigadores confirmaron que el Planeta Rojo tiene un gran núcleo en su centro, una teoría confirmada por primera vez por un equipo de científicos en 2021.
El coautor del estudio, el profesor Hrvoje Tkalcic, de ANU, dijo que según los datos recopilados utilizando la técnica ANU, los investigadores determinaron que el núcleo marciano, que es más pequeño que el de la Tierra, tiene aproximadamente 3.620 kilómetros (2.250 millas) de diámetro.
“Nuestra investigación presenta un método innovador que utiliza un solo instrumento para escanear el interior de cualquier planeta de una manera que nunca se ha hecho antes”, dijo.
Confirma la existencia de un núcleo planetario, al que los investigadores se refieren como la “sala de máquinas” de todos los planetas, puede ayudar a los científicos a aprender más sobre el pasado y la evolución de un planeta. También puede ayudar a los científicos a determinar en qué momento de la historia de un planeta se formó un campo magnético y dejó de existir.
El núcleo juega un papel activo en el mantenimiento del campo magnético de un planeta. En el caso de Marte, podría ayudar a explicar por qué, a diferencia de la Tierra, el Planeta Rojo ya no tiene un campo magnético, algo que es crítico para sostener todas las formas de vida.
“Los modelos sugieren que el núcleo marciano es líquido y, aunque está compuesto principalmente de hierro y níquel, también podría contener trazas de elementos más ligeros como hidrógeno y azufre. Estos elementos pueden alterar la capacidad del núcleo para transportar calor”, dijo el autor principal, el Dr. Sheng Wang, quien también es de ANU.
“Un campo magnético es importante porque nos protege de la radiación cósmica, por lo que la vida en la Tierra es posible”.
Usando un solo sismómetro en la superficie de Marte, el equipo de ANU midió tipos específicos de ondas sísmicas. Las ondas sísmicas, que fueron desencadenadas por marsquakes, emiten un espectro de señales, o “ecos”, que cambian con el tiempo a medida que reverberan en todo el interior marciano.
Estas ondas sísmicas atraviesan y rebotan en el núcleo marciano.
El profesor Tkalcic dijo que los investigadores están interesados en las señales “tardías” y “más débiles” que pueden sobrevivir horas después de que son emitidas por terremotos, impactos de meteoroides y otras fuentes.
“Aunque estas señales tardías parecen ser ruidosas y no útiles, la similitud entre estas señales débiles registradas en varios lugares de Marte se manifiesta como una nueva señal que revela la presencia de un gran núcleo en el corazón del Planeta Rojo”, dijo el profesor Tkalcic.
“Podemos determinar qué tan lejos viajan estas ondas sísmicas para llegar al núcleo marciano, pero también la velocidad a la que viajan a través del interior de Marte. Estos datos nos ayudan a hacer estimaciones sobre el tamaño del núcleo de Marte”.
Según los investigadores, su método de usar un solo sismómetro para confirmar la presencia de un núcleo planetario también es una “solución rentable”.
“Hay una sola estación sísmica en Marte. Había cuatro de ellos en la Luna en la década de 1970. Es poco probable que la situación de tener un número limitado de instrumentos cambie en las próximas décadas o incluso en este siglo debido al alto costo”, dijo el Dr. Wang.
“Necesitamos un enfoque en este momento para usar un solo sismómetro para estudiar los interiores planetarios”.
Los investigadores esperan que esta nueva técnica desarrollada por ANU que involucra un solo sismómetro pueda usarse para ayudar a los científicos a aprender más sobre nuestros otros vecinos planetarios, incluida la luna.
“Estados Unidos y China planean enviar sismómetros a la luna, y Australia también tiene ambiciones de participar en futuras misiones, por lo que existe la posibilidad de realizar más estudios utilizando instrumentos nuevos y más sofisticados”, dijo el profesor Tkalcic.
El Dr. Wang dijo: “Aunque hay muchos estudios sobre núcleos planetarios, las imágenes que tenemos de los interiores planetarios siguen siendo muy borrosas. Pero con nuevos instrumentos y métodos como el nuestro, podremos obtener imágenes más nítidas que nos ayudarán a responder preguntas como qué tan grandes son los núcleos y si toman una forma sólida o líquida.
“Nuestro método podría incluso usarse para analizar las lunas de Júpiter y los planetas exteriores del sistema solar que son sólidos”.
Para llevar a cabo su investigación, los científicos de ANU utilizaron datos recopilados de un sismómetro conectado almódulo de aterrizaje InSight de la NASA, que ha estado recopilando información sobre marsquakes, clima marciano y elinterior del planetadesde que aterrizó en Marte en 2018.
Referencia: “Escaneo de núcleos planetarios con correlaciones entre fuentes de un solo receptor” por Sheng Wang y Hrvoje Tkalcic, 27 de octubre de 2022, Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-022-01796-8