TERESA GUERRERO
@teresaguerrerof
Tres estudios basados en datos recogidos desde la superficie dibujan la anatomía del planeta rojo: del grosor de su corteza a las primeras pistas sobre cómo se producen sus martemotos
Imgen tomada por el orbitador MRO de la región Cerberus Fossae en la que se cree que se han formado los dos terremotos más grandesNASA/JPL-Caltech/University of Arizona
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El robot InSight no se puede desplazar. Está anclado a la superficie de Marte pero con sus radares y demás instrumentos ha tomado el pulso al planeta rojo desde principios de 2019, cuando empezó a registrar los terremotos marcianos, denominados martemotos. Ahora, varios equipos internacionales presentan en tres estudios publicados simultáneamente en la revista Science el análisis de las mediciones in situ realizadas por esta sonda de la NASA que está permitiendo conocer cómo es el interior de un planeta distinto a la Tierra: su corteza, su manto y su núcleo.
Uno de los aspectos que más intrigaban eran los martemotos y lo sensores de InSight ha registrado una gran cantidad de ellos, aunque la inmensa mayoría de una magnitud muy baja. El estudio se ha centrado por tanto en una docena, algunos originados por debajo de la corteza terrestre. Los dos de mayor magnitud parecen haberse originado en una región llamada Cerberus Fossae, un lugar en el que anteriormente se habían detectado señales de actividad sísmica como deslizamientos de tierra.
Un equipo internacional de la Universidad de Colonia, en Alemania, y de la NASA, ha utilizado los datos sísmicos recabados por la sonda para determinar que la corteza de Marte en el punto en el que se encuentra el robot -Elysium Planitia- tiene un espesor de entre 20 y 39 kilómetros.
Como explica la geofísica de la Universidad de Colonia Brigitte Knapmeyer-Endrun, líder del estudio que ha estimado el espesor de la corteza, la sismología puede medir principalmente los contrastes en la velocidad, que son las diferencias en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas según los diferentes materiales que atraviesen: “Contamos con la ventaja de que la corteza y el manto están compuestos de rocas diferentes, por lo que hay un marcado salto de velocidad entre ellas. Basándonos en esos saltos de la velocidad, la estructura de la corteza de Marte puede determinarse de manera muy precisa”.
CORTEZA MULTICAPA
Bajo Elysium Planitia este equipo ha encontrado varias capas, dos seguras y una posible tercera capa: “La primera capa llega a los 10 kilómetros de profundidad. Luego hay otra que se prolonga hasta los 20 km (con un margen de error +/- 5 km). Lo que sigue a continuación podría ser ya el manto, o bien, otra capa de la corteza que haría que ésta llegase hasta los 39 kilómetros de profundidad”, aclara a través de un correo electrónico Knapmeyer-Endrun.
Pero con los datos que tienen actualmente, añade, no pueden distinguir si esa tercera capa pertenece a la corteza o al mano: “Son ondas sísmicas y desafortunadamente no es tan simple como decir, ‘tenemos tres señales así que hay tres capas’, porque cada una de ellas puede generar múltiples señales ya que las ondas pueden rebotar en distintas direcciones dentro de la capa varias veces. En nuestro caso, un rebote múltiple desde la capa de 10 km de profundidad podría coincidir en el tiempo perfectamente con la señal procedente de la capa tres”, por lo que la existencia de esta tercera capa no puede confirmarse.
En cualquiera de los dos escenarios”, dice Knapmeyer-Endrun, descartan la posibilidad de que toda la corteza esté hecha del mismo material. Sus datos apuntan a que la capa más exterior está compuesta de rocas porosas, lo que ha sido una sorpresa.
Sin embargo, si la tercera capa no es de la corteza y el manto empieza a los 20 kilómetros de profundidad, significaría que la corteza marciana “es sorprendentemente delgada, incluso comparada con una corteza continental como la de la Tierra. Debajo de Colonia, por ejemplo, o de España, la corteza terrestre tiene unos 30 kilómetros de espesor”, explica la científica alemana.
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También en Marte el espesor de la corteza varía según el lugar del planeta. “Por ejemplo, es más delgada debajo de las principales cuencas y más gruesa bajo los volcanes altos en la región de Tharsis (por ejemplo, el Monte Olimpo. En la Tierra ocurre algo parecido. El espesor de la corteza es casi cero en las dorsales mediooceánicas (elevaciones submarinas situadas en la parte media de los océanos), donde se está generando nueva corteza, mientras que en el Himalaya es de unos 80 kilómetros de profundidad. El principio se parece un poco al de un iceberg, cuanta más corteza sobresale en la parte superior, más tiene que haber debajo para compensarla”, compara.
En Marte, han usado los datos absolutos de un lugar concreto, la zona de trabajo de InSight donde la corteza tiene un espesor de entre 20 y 39 km, y los han combinado con información sobre la gravedad y la topografía para estimar el espesor de la corteza en todo el planeta. Debido a que hay distintos escenarios posibles e incertidumbres han establecido un espesor con un rango de 24 a 72 kilómetros, frente a los 110 kilómetros que un estudio anterior había calculado.
Los investigadores han combinado para ello los datos de InSight con los recogidos por orbitadores marcianos como el MRO.
SORPRESA EN EL NÚCLEO
Conocer cuál es el grosor de la corteza de Marte es interesante para los científicos porque ésta surgió en las primeras etapas de formación del planeta, a partir de los restos de un manto fundido, de modo que los datos sobre su estructura actual les proporcionan información sobre cómo evolucionó este planeta, y con ello, les ayuda a determinar las diferencias con otros mundos del Sistema Solar como la Tierra.
Otro equipo encabezado por Amir Khan, de la Universidad de Zúrich, se ha valido de las ondas sísmicas que han llegado a la superficie tras ocho martemotos para estimar la estructura del manto, que alcanzaría una profundidad de unos 800 kilómetros. Estos investigadores sostienen además que la capa de la corteza es rica en elementos radiactivos que producen calor.
Por último, Simon Stähler, del Instituto de Tecnología de Suiza, en Zúrich, lidera el grupo que ha investigado el núcleo marciano, que es relativamente grande, líquido y compuesto por metales, y cuyo radio estiman en casi 1.830 kilómetros. Según sus conclusiones, el manto está formado por una capa rocosa y no por dos capas, como sucede en la Tierra.
Ese núcleo, compuesto mayormente por hierro y níquel, es menos denso de lo que se pensaba pues está enriquecido con elementos más ligeros.
MARTEMOTOS
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Por lo que respecta a los martemotos, la investigación sigue en marcha pero ya hay algunas cosas que han averiguado. Los sismogramas que ha ofrecido InSight, dice Knapmeyer-Endrun, “se parecen a los de los terremotos tectónicos, y parece haber un mecanismo similar detrás de ellos. Marte no tiene placas tectónicas, que en la Tierra generan la mayoría de seísmos, pero se esperaba que fuera sísmicamente activo al menos debido al enfriamiento (el planeta irradia calor al espacio y se contrae al enfriarse, provocando tensiones en la corteza que podrían desencadenar terremotos). La gente del equipo científico de InSight actualmente investiga cómo la ubicación de estos terremotos se vincula con las estructuras geológicas para comprender la tectónica de Marte. Sin embargo, hay otro tipo de terremotos en los que parece que las ondas, soló rebotan en una capa dentro de la corteza”, señala.
En un comentario independiente publicado también en Science, Sanne Cottaar y Paula Koelemeijer afirman que “las observaciones sísmicas directas en Marte representan un gran avance en la sismología planetaria, y a medida que se midan más terremotos, los científicos perfeccionarán estos modelos del planeta rojo”.