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En el comienzo histórico, la nave espacial de la NASA monitorea lo que se encuentra debajo de la superficie de Marte

Cuando Galileo observó Marte con un telescopio hace más de 400 años, registró poco más que un orbe vacío, suspendido en la oscuridad sin fin. En los cuatro siglos que siguieron, los eruditos intentaron llenar los espacios en blanco.

No pasó mucho tiempo después de Galileo cuando apareció el astrónomo holandés Christian Huygens e hizo un profundo descubrimiento de Marte. Huygens observó el planeta en 1659, con un área grande y oscura en su cara, sombreada en un punto en forma de corazón en un dibujo del planeta rojo. Esta fue la primera vez que los humanos habían observado las características superficiales de otro mundo.

Unos 359 años después, en noviembre de 2018, NASA Insight aterrizó en Marte Aproximadamente a 2,000 millas al este del lugar, la octava vez que la agencia espacial coloca un explorador automático en el Planeta Rojo. Su misión, recientemente extendida hasta el 2022, es escuchar los “pantanos” y comprender lo que está sucediendo bajo la superficie de nuestro vecino cósmico.

a series de Tres estudios Publicado en Science el jueves, un equipo global de investigadores describió el interior de Marte utilizando datos adquiridos por el sismómetro InSight, un instrumento que responde a vibraciones y ruidos debajo de la superficie marciana. análisis de series de terremotos, Lo he sentido en InSight desde 2019Por primera vez, los investigadores han podido revelar el funcionamiento interno de otro planeta de nuestro sistema solar, un gran avance para las geociencias planetarias.

oreja en el suelo

El primer traqueteo planetario detectado por el sismómetro de InSight, conocido como SEIS, fue en 2019 como el dibujo inicial de Huygens. Reveló que Marte era más sísmicamente activo que la Luna, pero no tan activo como la Tierra, y dio a los investigadores un primer vistazo tentador a qué tipo de datos puede recopilar InSight.

Clip de SEIS, un instrumento con forma de cúpula instalado en la superficie de Marte. La capa exterior blanca protege el dispositivo sensible del medio ambiente, mientras que la capa interior del caos organizado contiene péndulos que miden las vibraciones y el ruido.

NASA / JPL-Caltech / CNES / IPGP

SEIS (en la foto de la derecha) es un instrumento en forma de cúpula que se desplegó poco después de la llegada de InSight a Marte. Está ubicado en el suelo de Marte y, como dice la NASA, parece un estetoscopio, escuchando el “pulso” del planeta. Es una pieza de tecnología altamente sensible, que registra las ondas sísmicas que vibran y vibran a través del interior del planeta después de un terremoto.

La cúpula exterior es un escudo contra el entorno marciano y protege a SEIS del viento y el polvo que podrían afectar las mediciones de vibraciones internas. El sismómetro en sí es un dispositivo bastante simple: tiene tres pesos, suspendidos como un péndulo, que pueden detectar vibraciones desde diferentes direcciones, como cuando una onda sísmica de un pantano pasa sobre él.

Investigaciones anteriores han demostrado que los pantanos son comunes, pero no muy fuertes. Solo unas pocas grabaciones aumentan en 3 El cual, en el suelo, puede sonar como un leve rugido a unas pocas millas de distancia, pero no es lo suficientemente fuerte como para causar serios daños a estructuras y edificios. La mayoría se origina en la capa superior de la corteza del planeta, pero los estudios han investigado que 10 se originaron más profundamente debajo de la superficie.

Al escuchar las ondas de estos terremotos, los investigadores llegaron a comprender las entrañas de Marte. Las ondas sísmicas que se mueven a través del interior del planeta son alteradas por los materiales con los que entran en contacto, lo que permite a InSight pintar una imagen de lo que está sucediendo. a suelo.

Ogro, cebolla y otros planetas.

La anatomía de un planeta tan “diferenciado” como lo es Marte, para citar una película de hace 20 años, como una cebolla (… o un ghoul). Sus capas. Aunque los científicos han llenado los espacios en blanco con respecto a las propiedades atmosféricas y de la superficie y la composición química del suelo, lo que sucede debajo de la superficie ha sido un misterio.

“Por todo lo que sabemos sobre Marte, la mayor parte se limita al metro superior”, dice Gretchen Benedix, astrónoma de la Universidad Curtin en Australia, que no participó en el estudio. “Es como mirar un regalo y concentrarse en el empaque”.

En el nuevo conjunto de estudios, los investigadores probaron estas capas por primera vez al estudiar las olas que sacudieron el sistema de información ambiental compartido de InSight. “Esta nueva información es como abrir un regalo para mirar”, dice Benedix.

Un estudio, dirigido por Brigitte Knappmayer-Endron, geofísica de la Universidad de Colonia, utilizó los datos para estudiar la capa superior del planeta, conocida como corteza.

La capa superior de la corteza, que consiste en rocas de basalto de antiguos flujos de lava, parece tener un grosor de unos 10 kilómetros (6,2 millas) como máximo. Pero los datos de InSight revelaron que otra capa, aproximadamente el doble de ese tamaño, se encuentra directamente debajo de ella. Debajo de eso, dijo Knapmeyer-Endrun en un comunicado de prensa, puede ser donde comienza el “manto”, lo que hace que la corteza de Marte sea “sorprendentemente delgada”.

nasainsightselfie

Una “selfie” del módulo de aterrizaje InSight, tomada en la superficie de Marte.

NASA / JPL-Caltech

Pero el equipo también demostró que puede haber una tercera capa en la corteza, que se extiende hasta una profundidad de unos 40 kilómetros.

Luego está el núcleo marciano, que ha creado algunas sorpresas por sí solo.

Como se muestra en la imagen en la parte superior, los pantanos pueden enviar vibraciones hasta el núcleo del planeta, donde rebotan y regresan rápidamente hacia SEIS. Estos signos, como descrito en un estudio Dirigido por Simon Stähler, geofísico de ETH Zurich en Suiza, era relativamente débil pero ayudó a estimar el tamaño del núcleo del planeta. Y el tamaño importa aquí.

El límite entre el manto y el núcleo parece estar a menos de 1.000 millas por debajo de la superficie, que es más grande de lo que sugieren algunos estudios. La sugerencia, según un artículo adjunto publicado en Science el jueves, es que el núcleo de hierro y níquel es menos denso de lo que se esperaba anteriormente, pero está en estado líquido, como han argumentado otros estudios.

¿Por qué es importante el interior de Marte?

El geofísico de la Universidad de Texas Yosio Nakamura describió el regreso de la sismología a Marte como un “nuevo amanecer” en Comentario sobre geociencias de la naturaleza en 2020. La capacidad de detectar ondas sísmicas ayuda a imponer algunas limitaciones fundamentales sobre cómo probablemente evoluciona el planeta con el tiempo y, según Benedix, “nos dice mucho sobre la evolución térmica de ese planeta”.

El calor se emite desde el núcleo de un planeta durante su formación y evolución temprana, y al comprender la composición del núcleo, los investigadores pueden plantear la hipótesis de cómo Marte se enfrió con el tiempo. La combinación de esto con otros datos, obtenidos por una nave espacial en órbita, la NASA y la nave espacial china, no solo nos ayuda a comprender Marte, sino que también revela cómo se forman, cambian y evolucionan los planetas en todo el Sistema Solar y posiblemente más allá.

InSight también ha intentado tomar una medida directa de la temperatura debajo de la superficie del planeta rojo utilizando el “topo oculto”. Pero al principio, cuando el topo trató de excavar en el loco suelo de Marte, tropezó. Los heroicos intentos de los ingenieros de la NASA para liberar al topo no tuvieron éxito, y en enero, declarado muerto. Sin embargo, la misión InSight está lejos de terminar, y continuará escuchando los pantanos hasta 2022. Aunque solo proporciona un “oído”, por así decirlo, las observaciones repetidas deberían permitir a los científicos mejorar su comprensión del interior de Marte. .

En menos de cuatro siglos, hemos pasado de Huygens dibujando una mancha en forma de corazón en la cara de Marte a comprender el corazón del propio Marte. Es posible que se sigan llenando los espacios en blanco.