Sismólogos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) han desarrollado un nuevo método para escanear el interior profundo de los planetas de nuestro sistema solar para confirmar si tienen un núcleo en el corazón de su existencia, y se ha utilizado para confirmar el núcleo de Marte.
El método de escaneo, que funciona de manera similar a una ecografía que usa ondas de sonido para generar imágenes del cuerpo de un paciente, 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 se publica en 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 Tkalčić, de ANU, afirma que, basándose en los datos recopilados mediante la técnica ANU, los investigadores determinaron que el núcleo marciano, que es más pequeño que el de la Tierra, tiene unos 3.620 kilómetros 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 antes se había hecho«, indica.
Confirmar 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 su pasado y su evolución. 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.
La importancia del campo magnético de un planeta
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 fundamental para sustentar todas las formas de vida.
«El modelado sugiere que el núcleo marciano es líquido y, si bien está compuesto principalmente de hierro y níquel, también podría contener trazas de elementos más livianos, como hidrógeno y azufre. Estos elementos pueden alterar la capacidad del núcleo para transportar calor«, comenta el autor principal del estudio, el Dr. Sheng Wang, quien también es de ANU.
«Un campo magnético es importante porque nos protege de la radiación cósmica, razón por la cual es posible la vida en la Tierra«, recuerda Wang.
Las ondas sísmicas atraviesan y rebotan el núcleo marciano
Usando un solo sismómetro en la superficie de Marte, el equipo de ANU midió tipos específicos de ondas sísmicas. Las ondas sísmicas, que fueron provocadas por martemotos, 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 Tkalčić asegura que los investigadores están interesados en las señales «tardías» y «más débiles», que pueden sobrevivir horas después de ser emitidas por terremotos, impactos de meteoritos 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«, comenta el profesor Tkalčić.
Estimaciones sobre el tamaño del núcleo del Planeta Rojo
«Podemos determinar cómo de 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 del Planeta Rojo«, insiste Tkalčić.
Los investigadores indican que 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 ellas 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«, según el Dr. Wang.
«Necesitamos un enfoque ahora mismo para usar un solo sismómetro para estudiar los interiores de los planetas«. 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 nuestra luna.
Misiones de EE.UU. y China a la luna
«Estados Unidos y China planean enviar sismómetros a la luna, y Australia también tiene la ambición de participar en futuras misiones, por lo que existe la posibilidad de realizar más estudios utilizando instrumentos nuevos y más sofisticados«, comenta el profesor Tkalčić.
El Dr. Wang asegura que, «aunque hay muchos estudios sobre los núcleos planetarios, las imágenes que tenemos del interior de los planetas aún son muy borrosas. Pero con nuevos instrumentos y métodos como los nuestros, podremos obtener imágenes más nítidas que nos ayudarán a responder preguntas, como el tamaño de los núcleos y si toman forma sólida o líquida”.
«Nuestro método incluso podría usarse para analizar las lunas de Júpiter y los planetas del sistema solar exterior que son sólidos«, concluye Wang.
Para llevar a cabo su investigación, los científicos de ANU utilizaron datos recopilados de un sismómetro conectado al módulo de aterrizaje InSight de la NASA, que ha estado recopilando información sobre martemotos, el clima marciano y el interior del planeta desde que aterrizó en Marte en 2018.
Fuente: Nature Astronomy.
