El material rocoso que impactó Marte se encuentra disperso en enormes masas por todo el manto del planeta, ofreciendo pistas sobre el interior de Marte y su pasado antiguo.
Lo que parecen ser fragmentos de las secuelas de los impactos masivos en Marte ocurridos hace 4.500 millones de años se han detectado en las profundidades de la superficie del planeta. El descubrimiento se realizó gracias al módulo de aterrizaje InSight de la NASA, ahora retirado, que registró los hallazgos antes del final de la misión en 2022. Los antiguos impactos liberaron suficiente energía como para fundir franjas del tamaño de continentes de la corteza y el manto primitivos en vastos océanos de magma, inyectando simultáneamente los fragmentos del impactador y los escombros marcianos en las profundidades del interior del planeta.
No hay forma de determinar con exactitud qué impactó Marte: el sistema solar primitivo estaba lleno de diversos objetos rocosos que podrían haberlo hecho, incluyendo algunos tan grandes que eran, en realidad, protoplanetas. Los restos de estos impactos aún existen en forma de masas de hasta 4 kilómetros de diámetro, esparcidas por el manto marciano. Ofrecen un registro preservado solo en mundos como Marte, cuya falta de placas tectónicas ha impedido que su interior se remueva como el de la Tierra mediante un proceso conocido como convección.
El hallazgo se informó el jueves 28 de agosto en un estudio publicado por la revista Science.
“Nunca antes habíamos visto el interior de un planeta con tanto detalle y claridad”, afirmó el autor principal del artículo, Constantinos Charalambous, del Imperial College de Londres. “Lo que vemos es un manto salpicado de fragmentos antiguos. Su supervivencia hasta el día de hoy nos indica que el manto de Marte ha evolucionado lentamente durante miles de millones de años. En la Tierra, es posible que características como estas se hayan borrado en gran medida”.
InSight, gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, colocó el primer sismómetro en la superficie de Marte en 2018. Este instrumento, extremadamente sensible, registró 1319 martemotos antes del final de la misión del módulo de aterrizaje en 2022.
Los terremotos producen ondas sísmicas que cambian al atravesar diferentes tipos de material, lo que proporciona a los científicos una forma de estudiar el interior de un cuerpo planetario. Hasta la fecha, el equipo de InSight ha medido el tamaño, la profundidad y la composición de la corteza, el manto y el núcleo de Marte. Este último descubrimiento sobre la composición del manto sugiere cuánto queda por descubrir en los datos de InSight.
“Sabíamos que Marte era una cápsula del tiempo que albergaba registros de su formación inicial, pero no previmos la claridad con la que podríamos verlo con InSight”, declaró Tom Pike, del Imperial College de Londres, coautor del artículo.
En busca de terremotos
Marte carece de las placas tectónicas que producen los temblores con los que muchas personas en zonas sísmicamente activas están familiarizadas. Sin embargo, existen otros dos tipos de terremotos en la Tierra que también ocurren en Marte: los causados por la fractura de rocas bajo el calor y la presión, y los causados por impactos de meteoroides.
De los dos tipos, los impactos de meteoroides en Marte producen ondas sísmicas de alta frecuencia que se propagan desde la corteza hasta las profundidades del manto del planeta, según un artículo publicado a principios de este año en Geophysical Research Letters. Ubicado bajo la corteza del planeta, el manto marciano puede tener un espesor de hasta 1550 kilómetros (960 millas) y está compuesto de roca sólida que puede alcanzar temperaturas de hasta 1500 grados Celsius (2732 grados Fahrenheit).
Señales distorsionadas
El nuevo artículo de Science identifica ocho martemotos cuyas ondas sísmicas contenían una energía intensa y de alta frecuencia que penetraba profundamente en el manto, donde se vieron claramente alteradas.
“Cuando observamos esto por primera vez en nuestros datos sísmicos, pensamos que las ralentizaciones se producían en la corteza marciana”, explicó Pike. “Pero luego nos dimos cuenta de que cuanto más se desplazaban las ondas sísmicas a través del manto, más se retrasaban estas señales de alta frecuencia”.
Mediante simulaciones informáticas a nivel planetario, el equipo observó que la desaceleración y la distorsión solo se producían cuando las señales atravesaban pequeñas regiones localizadas dentro del manto. También determinaron que estas regiones parecen ser masas de material con una composición diferente a la del manto circundante.
Tras resolver un enigma, el equipo se centró en otro: cómo llegaron allí esas masas.
Retrocediendo en el tiempo, concluyeron que las masas probablemente llegaron como asteroides gigantes u otro material rocoso que impactaron contra Marte durante el sistema solar primitivo, generando océanos de magma al penetrar profundamente en el manto, trayendo consigo fragmentos de corteza y manto.
Charalambous compara el patrón con un cristal roto: unos pocos fragmentos grandes con muchos fragmentos más pequeños. El patrón es coherente con una gran liberación de energía que dispersó muchos fragmentos de material por todo el manto. También encaja bien con la idea actual de que, en el sistema solar primitivo, los asteroides y otros cuerpos planetarios bombardeaban regularmente los planetas jóvenes.
En la Tierra, la corteza y el manto superior se reciclan continuamente gracias a la tectónica de placas, que empuja el borde de una placa hacia el interior caliente, donde, mediante convección, el material más caliente y menos denso asciende y el más frío y denso desciende. Marte, en cambio, carece de placas tectónicas, y su interior circula con mucha más lentitud. El hecho de que estas finas estructuras sigan siendo visibles hoy en día, según Charalambous, «nos indica que Marte no ha experimentado la vigorosa agitación que habría alisado estas masas».
Y de esa manera, Marte podría indicar lo que podría estar oculto bajo la superficie de otros planetas rocosos que carecen de tectónica de placas, como Venus y Mercurio.
Más sobre InSight
El JPL gestionó InSight para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. InSight formó parte del Programa Discovery de la NASA, gestionado por el Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space, en Denver, construyó la nave espacial InSight, incluyendo su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoyó las operaciones de la misión.
Varios socios europeos, como el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), apoyaron la misión InSight. El CNES proporcionó a la NASA el instrumento del Experimento Sísmico para la Estructura Interior (SEIS), cuyo investigador principal fue el IPGP (Instituto de Física del Globo de París). Contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP; el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) de Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zúrich) de Suiza; el Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford del Reino Unido; y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Paquete de Flujo de Calor y Propiedades Físicas (HP3), con importantes contribuciones del Centro de Investigación Espacial (CBK) de la Academia Polaca de Ciencias y Astronika (Polonia). El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Crèditos: NASA