Una nueva investigación sobre el interior de Marte enfatiza aún más que el Planeta Rojo es un mundo de dos mitades muy diferentes.
En lo profundo del hemisferio sur de Marte, la temperatura es hasta 750 grados Fahrenheit (400 grados Celsius) más cálida que debajo del hemisferio norte, lo que profundiza el misterio de la extraña dicotomía entre el norte aplanado del Planeta Rojo y las escarpadas tierras altas del sur.
“Los científicos suelen suponer que el interior de los cuerpos planetarios es generalmente esféricamente simétrico, pero esto no es necesariamente cierto”, dijo en un comunicado Alexander Berne, anteriormente de Caltech y ahora en la Universidad de Arizona. Berne es el autor principal de un nuevo artículo de investigación que revela el descubrimiento del extraño hotspot del sur.
Berne y su equipo regresaron y examinaron datos de archivo de tres naves espaciales de la NASA (Mars Global Surveyor, Mars Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter) para buscar cambios sutiles en su velocidad orbital que pudieran reflejar variaciones en el campo gravitacional de Marte. Utilizando una técnica desarrollada por Berne llamada “tomografía de mareas” que también tiene en cuenta la influencia gravitacional variable del Sol sobre Marte a medida que el Planeta Rojo avanza alrededor de su órbita elíptica, él y su equipo pudieron inferir un modelo de la estructura interior y la temperatura de Marte.
La forma en que el campo gravitacional que experimentaron las distintas naves espaciales cambió con el tiempo difiere sustancialmente de lo que se esperaría si el interior de Marte fuera perfectamente esféricamente simétrico. Para explicar esta diferencia, el manto bajo el hemisferio sur de Marte debe estar entre 390 y 750 grados Fahrenheit (200 y 400 grados Celsius) más cálido que el manto del norte y, de hecho, es tan cálido que aún podría estar parcialmente fundido. Esto podría tener repercusiones tanto en la habitabilidad de Marte como en el tiempo que permaneció volcánicamente activo.
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Quizás no debería sorprendernos que el interior de Marte sea diferente en el sur respecto al norte, porque ya sabemos que su superficie es asimétrica. El norte de Marte se caracteriza por llanuras bajas, mientras que la corteza del planeta en el sur es en promedio 25 kilómetros (15,5 millas) más gruesa que en el norte y está cubierta por tierras altas llenas de cráteres. Es posible que las tierras bajas del norte alguna vez hayan albergado un gran océano.
“Es importante comprender la dicotomía que vemos entre el norte y el sur porque proporciona información sobre los procesos que pueden haber influido en la hidrología de Marte, incluida la formación de cuencas que pueden haber retenido agua”, dijo Amirhossein Bagheri, de Caltech, segundo autor de la investigación.
Un manto austral más caliente también podría explicar otros descubrimientos desconcertantes en Marte. El módulo de aterrizaje InSight de la NASA, que finalizó su misión en diciembre de 2022 y que tenía un sismómetro a bordo, descubrió que las ondas sísmicas se disipan más rápidamente en el sur, lo que puede explicarse por las temperaturas más altas allí. Además, las anomalías magnéticas encontradas en minerales que contienen hierro en el sur ahora tienen más sentido.
Hoy en día, Marte carece de un campo magnético global, pero hace más de cuatro mil millones de años lo tenía. Si el afloramiento de un manto más cálido del sur calentó la corteza por encima de la “temperatura de Curie”, que es la temperatura a la que los materiales pierden sus propiedades magnéticas inherentes y se induce cualquier magnetismo residual en ellos, podría haber resultado en la creación de misteriosos restos magnéticos en los minerales que contienen hierro.
“Comprender la estructura interior de los cuerpos planetarios nos ayuda a desentrañar los procesos que dieron forma a su formación y evolución”, dijo Berne, aunque el origen de la división norte-sur de Marte todavía está en el aire. Ni siquiera está claro si las diferencias superficiales tienen las mismas causas que las diferencias interiores.
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El principal argumento es que todo es el resultado de un antiguo impacto gigante hace más de cuatro mil millones de años y que, por lo tanto, las tierras bajas del norte son en realidad una enorme cuenca de impacto. Al abrir un enorme agujero en el norte, el impacto habría facilitado la liberación de mucho calor interno, permitiendo que el manto norte se enfriara más rápido que el sur.
Alternativamente, la corteza más gruesa del sur podría haber demostrado ser una tapa eficaz, evitando la fuga de mucho calor del manto. En realidad, esto se puede probar: el afloramiento de magma se habría detenido al encontrar la corteza gruesa y densa, creando intrusiones de fusión debajo de la superficie que podrían inferirse en datos de gravedad de mayor resolución.
Estas son preguntas para futuras misiones, pero la técnica de la tomografía de mareas podría utilizarse también en otros mundos, desde Mercurio hasta las grandes lunas de Júpiter.
“A medida que obtengamos más datos sobre la gravedad, podremos determinar las complejidades tridimensionales de la estructura interior de un planeta”, dijo Berne. “Estas inferencias, a su vez, nos dan un modelo para diseñar futuras misiones y exploración científica de estos mundos”.
El descubrimiento de la anomalía térmica de Marte se informó el 27 de agosto en Nature.