Una capa fundida recubre el núcleo metálico de Marte
Estudiando los tiempos de propagación de las ondas tras el impacto de un meteorito se ha demostrado la presencia de una capa de silicato fundido en la base del manto que recubre el núcleo metálico de Marte.
Este nuevo modelo de estructura, descrito en un nuevo estudio publicado en 'Nature', no sólo es más realista y coherente con todos los datos geofísicos disponibles, sino que también explica mejor la evolución de Marte desde su formación.
Los primeros datos de la misión 'InSight' permitieron determinar la estructura interna de Marte en una serie de artículos del equipo científico publicados en el verano de 2021. Sin embargo, desde entonces, el análisis de nuevos datos generados por el impacto de un potente meteorito ocurrido el 18 de septiembre de 2021, cuestionó las primeras estimaciones sobre la estructura interna del Planeta Rojo.
En particular, la evidencia de esta estratificación del manto marciano elucida la propagación anormalmente lenta, hasta ahora inexplicada, de las ondas difractadas del impacto del meteorito de septiembre de 2021 por su trayectoria en la parte inferior y totalmente fundida de la capa basal, donde las velocidades sísmicas son bajas.
Además, para varios eventos sísmicos más antiguos, los tiempos de llegada de las ondas medidas en la superficie de Marte son compatibles con reflexiones de ondas de corte en la parte superior de la capa fundida (situada varias decenas de kilómetros por encima del núcleo metálico) y no en la interfaz núcleo-mantelo, como se suponía anteriormente. Por último, la presencia de esta capa basal ayuda a explicar la trayectoria observada de Fobos, la luna más cercana a Marte.
En efecto, la parte superior y parcialmente fundida de la capa basal disipa eficazmente las deformaciones generadas por la atracción gravitatoria de Fobos. Por el contrario, el manto sólido situado por encima de esta capa es más rígido y sísmicamente poco atenuante, como sugiere la detección en la superficie de Marte de ondas asociadas a eventos sísmicos de magnitud relativamente baja.
La presencia de esta capa fundida en la base del manto implica un núcleo metálico de 150 a 170 km más pequeño (es decir, un radio de 1650*20 km) y de 5 a 8% más denso (es decir, 6,5 g/cm3) que las estimaciones sísmicas anteriores. Este núcleo más denso estaría compuesto, por tanto, por una aleación con menos elementos ligeros de lo que se exigía hasta ahora, y sería más compatible con los datos cosmoquímicos procedentes del análisis de meteoritos marcianos y de experimentos de alta presión.
Los autores del estudio, entre los que figuran científicos de Francia, Bélgica, Estados Unidos, Suiza, Reino Unido, Rusia y la NASA, proponen, por tanto, que Marte experimentó probablemente una etapa temprana de océano magmático cuya cristalización produjo una capa estable en la base del manto, altamente enriquecida en hierro y elementos radiactivos. El calor liberado por ésta generó una capa basal de silicatos fundidos situada por encima del núcleo, recubierta por una capa más delgada parcialmente fundida.
El estudio afirma además que tal estratificación del manto aísla el núcleo metálico, impidiendo así su enfriamiento y la generación de una dinamo térmica. "El recubrimiento térmico del núcleo metálico de Marte por la capa líquida de la base del manto implica que son necesarias fuentes externas para generar el campo magnético registrado en la corteza marciana durante los primeros 500-800 millones de años de su evolución. Estas fuentes podrían ser impactos energéticos o movimientos del núcleo generados por interacciones gravitatorias con antiguos satélites que han desaparecido desde entonces", explica Henri Samuel, investigador del CNRS en el Institut de Pysique duGlobe de Paris (Francia) y director del equipo.
Esta estructura estratificada del interior del manto de Marte, que contrasta con la de la Tierra, indica una evolución interna diferente de estos dos planetas. Mélanie Drilleau, ingeniera de investigación del ISAE-SUPAERO y coautora del estudio, explica que "el descubrimiento de esta estratificación en el manto marciano abre nuevos horizontes de investigación, ya que los datos sísmicos registrados por el instrumento SEIS de la misión 'InSight' serán ahora reconsiderados a la luz de este nuevo paradigma".
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