Un equipo de científicos presentó un nuevo mapa de gravedad de Marte en el Congreso Científico Europlanet 2024. El mapa muestra la presencia de estructuras densas y a gran escala bajo el océano desaparecido hace mucho tiempo de Marte y que los procesos del manto están afectando al Monte Olimpo, el volcán más grande del Sistema Solar.
El nuevo mapa y el análisis incluyen datos de varias misiones, incluida la misión InSIGHT (Exploración interior mediante investigaciones sísmicas, geodesia y transporte de calor) de la NASA. También utilizan datos de pequeñas desviaciones en los satélites a medida que orbitan Marte.
El artículo “El campo gravitatorio global de Marte revela un interior activo” se publicará en una próxima edición de JGR: Planets. El autor principal es Bart Root, de la Universidad Tecnológica de Delft. Algunos de los resultados contradicen un concepto importante de la geología.
Los geólogos trabajan con un concepto llamado isostasia flexural, que describe cómo la capa rígida exterior de un planeta responde a cargas y descargas a gran escala. La capa se llama litosfera y está formada por la corteza y la parte superior del manto.
Cuando algo pesado ejerce presión sobre la litosfera, esta reacciona hundiéndose. En la Tierra, Groenlandia es un buen ejemplo de ello, ya que la enorme capa de hielo ejerce presión hacia abajo sobre ella. A medida que sus capas de hielo se derritan debido al calentamiento global, Groenlandia se elevará.
Esta flexión hacia abajo suele provocar un levantamiento en las zonas circundantes, aunque el efecto es leve. Cuanto más pesada es la carga, más pronunciada es la flexión hacia abajo, aunque también depende de la resistencia y elasticidad de la litosfera. La isostasia flexural es una idea fundamental para comprender el rebote glacial, la formación de montañas y la formación de cuencas sedimentarias.
Los autores del nuevo artículo afirman que los científicos necesitan repensar cómo funciona la isostasia flexural en Marte. Esto se debe al Monte Olimpo, el volcán más grande del Sistema Solar, y a toda la región volcánica llamada Elevación de Tharsis, o Tharsis Montes. Tharsis Montes es una vasta región volcánica que alberga otros tres enormes volcanes en escudo: Arsia Mons, Pavonis Mons y Ascraeus Mons.
La isostasia flexural indica que esta enorme región debería empujar la superficie del planeta hacia abajo, pero lo cierto es lo contrario: Tharsis Montes está mucho más elevada que el resto de la superficie de Marte. El módulo de aterrizaje InSIGHT de la NASA también reveló a los científicos mucho sobre la gravedad de Marte y, en conjunto, está obligando a los investigadores a reconsiderar cómo funciona todo esto en Marte.
“Esto significa que tenemos que repensar cómo entendemos el soporte del gran volcán y sus alrededores”, escriben los autores. “La señal de gravedad de su superficie encaja bien con un modelo que considera al planeta como una cáscara delgada”.
La investigación muestra que los procesos activos en el manto marciano están impulsando a Tharsis Montes hacia arriba. “Parece haber una gran masa (algo ligero) en las capas profundas de Marte, posiblemente elevándose desde el manto”, escriben los autores. “Esto demuestra que Marte podría tener aún movimientos activos en su interior, creando nuevos objetos volcánicos en la superficie”.
Los investigadores encontraron una masa subterránea de unos 1.750 kilómetros de diámetro y a una profundidad de 1.100 kilómetros. Sospechan que se trata de una columna del manto que se eleva bajo Tharsis Montes y que es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar la presión descendente de toda la masa.
“Esto sugiere que actualmente hay una columna de humo fluyendo hacia la litosfera para generar vulcanismo activo en el futuro geológico”, escriben los autores en su artículo.
Existe un debate sobre la actividad volcánica de Marte. Aunque no hay características volcánicas activas en el planeta, investigación muestra que la región de Tharsis ha resurgido en el pasado geológico cercano dentro de las últimas decenas de millones de años.
Si hay una columna de manto bajo Tharsis Montes, ¿podría llegar a la superficie? Eso es pura especulación y se necesitan más investigaciones para confirmar estos hallazgos.
Los investigadores también descubrieron otras anomalías gravitacionales. Encontraron estructuras densas y misteriosas bajo las llanuras polares del norte de Marte, enterradas bajo una capa de sedimento gruesa y lisa que probablemente se depositó en un antiguo lecho marino.
Las anomalías son de aproximadamente 300–400 kg/m3 más densos que sus alrededores. La Luna de la Tierra tiene anomalías gravitacionales que están asociadas con cuencas de impacto gigantes. Los científicos creen que los impactadores que crearon las cuencas eran más densos que sus alrededores. La lunay su masa se ha convertido en parte de la Luna.
Las cuencas de impacto de Marte también muestran anomalías gravitacionales, pero las anomalías del hemisferio norte de Marte no muestran rastros de ellas en la superficie.
“Estas densas estructuras podrían ser de origen volcánico o podrían ser material compactado debido a antiguos impactos. Hay alrededor de 20 características de distintos tamaños que hemos identificado diseminadas por el área que rodea el casquete polar norte, una de las cuales se asemeja a la forma de un perro”, dijo el Dr. Root.
“No parece haber rastro de ellos en la superficie. Sin embargo, a través de datos de gravedad“Tenemos una visión fascinante de la historia más antigua del hemisferio norte de Marte”.
La única manera de entender estas misteriosas estructuras y la gravedad de Marte en general es con más datos. Root y sus colegas son partidarios de una misión que pueda reunir los datos necesarios.
Se trata de la misión Martian Quantum Gravity (MaQuls). MaQuls se basaría en la misma tecnología utilizada en las misiones GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) y GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), que cartografiaron la gravedad de la Luna y la Tierra, respectivamente. MaQuls contaría con dos satélites que se seguirían de cerca y estarían conectados por un enlace óptico.
“Las observaciones con MaQuIs nos permitirían explorar mejor el subsuelo de Marte. Esto nos ayudaría a descubrir más sobre estas misteriosas características ocultas y a estudiar la convección del manto en curso, así como a comprender los procesos dinámicos de la superficie, como los cambios atmosféricos estacionales y la detección de depósitos de agua subterránea”, dijo la Dra. Lisa Wörner del DLR, quien presentó la misión MaQuIs en EPSC2024 esta semana.
Este artículo fue publicado originalmente por El universo hoy. Lea el Artículo original.