Detectan en Marte la presencia de un núcleo interno sólido

“Creo que el artículo es de gran calidad científica. Se basa en datos sísmicos de la misión InSight, que es un Lander, es decir, una multisonda que se posa en el cuerpo a explorar y no lleva ruedas.  

El InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) fue una misión de la NASA que aterrizó en Marte en 2018 y estuvo activa hasta finales de 2022. Su objetivo era estudiar el interior del planeta, medir la actividad sísmica, el calor interno y las propiedades del núcleo y el manto. Está equipada con el sismómetro SEIS, que detectó cientos de terremotos o “martemotos”. Gracias a esas ondas sísmicas se pudo conocer la estructura interna de Marte, de forma parecida a cómo en la Tierra se estudian los terremotos para entender la corteza, el manto y el núcleo. 

Los autores del artículo presentan un análisis muy robusto y parece que muy bien fundamentado. El hallazgo de un núcleo interno sólido en Marte es un resultado de enorme relevancia para entender la evolución de Marte y de otros planetas y lunas rocosas. Es comparable en importancia a la confirmación del núcleo líquido que ya se conocía. Los autores presentan evidencias claras con fases sísmicas y ofrecen estimaciones consistentes del tamaño y propiedades físicas del núcleo interno. 

Novedades frente a lo publicado anteriormente 

Hasta ahora ya se sabía que Marte tenía un núcleo líquido rico en elementos ligeros, pero la existencia de un núcleo sólido no estaba aún confirmada. De hecho, trabajos previos habían concluido más bien lo contrario, que el núcleo era completamente líquido. Este artículo aporta la primera identificación directa y convincente de un núcleo interno sólido en Marte, lo que supone un cambio de paradigma importante para comprender la evolución térmica de Marte. El hecho de que Marte siga manifestando procesos geológicos internos es muy relevante para conocer si aún podría ser un planeta habitable. 

El descubrimiento tiene otras implicaciones: 

1.- Aporta nuevas claves para explicar por qué Marte perdió su campo magnético global. 

2.- Ayuda a comprender procesos de cristalización del hierro y formación de núcleos en planetas y lunas rocosos en general. 

3.- Implicaciones del descubrimiento respecto a la habitabilidad actual de Marte: 

En principio, el hecho de que Marte tenga un núcleo interno sólido rodeado de un núcleo externo líquido se relaciona directamente con la evolución magnética del planeta, y eso es muy importante porque tiene implicaciones sobre su habitabilidad pasada. 

Por ejemplo, en la Tierra, el crecimiento del núcleo sólido libera calor y elementos ligeros en el núcleo líquido, lo que mantiene la dinamo que genera el campo magnético. Ese campo protege la atmósfera y la superficie de la radiación solar y cósmica, algo clave para la vida. 

El hallazgo de un núcleo sólido en Marte indica que en el pasado también pudo sostener una dinamo activa que concuerda con la existencia de un campo magnético fuerte hace 4.000 millones de años. Este campo magnético habría protegido la atmósfera y permitido condiciones más habitables en superficie. Sin embargo, el estudio sugiere que hoy en día la cristalización es demasiado lenta para sostener un campo magnético global. Eso explicaría que Marte haya perdido su escudo magnético, facilitando la pérdida de su atmósfera erosionada por el viento solar y reduciendo drásticamente su potencial habitabilidad actual. 

El hallazgo no significa que Marte sea habitable ahora, pero confirma que en el pasado tuvo un núcleo activo y un campo magnético global, lo que habría favorecido la existencia de agua líquida estable en superficie y condiciones más benignas para la vida.  

[En cuanto a posibles limitaciones] El estudio es sólido, pero tiene limitaciones evidentes, pues se basa en un conjunto muy limitado de registros sísmicos de la misión InSight. Además, aunque confirma la existencia de un núcleo interno sólido, todavía no permite detallar con precisión su composición exacta ni su papel en la dinámica interna actual del planeta. 

Es un estudio muy interesante y de gran calidad, que subraya la importancia de la geofísica y de la realización de análisis in situ, en Marte, más allá de los modelos teóricos existentes sobre el núcleo del planeta rojo. 

El estudio encaja con la evidencia existente. Observaciones previas en Marte habían confirmado que el núcleo era parcialmente líquido, pero gracias a la misión InSight sabemos que, concretamente, el núcleo interior es sólido.  

Me parece muy interesante que el patrón de solidez del núcleo interno siga las mismas pautas que en la Luna y en la Tierra, sugiriendo analogías en la evolución en sus procesos de diferenciación, tras la acreción.  

Las implicaciones geofísicas se relacionan con la propia geodinámica de Marte, su pérdida del campo magnético, los modelos de planetología comparada con otros cuerpos planetarios, como Mercurio o Ganímedes y también con la existencia, aún hoy, de una posible “vitalidad geológica marciana”, en cuanto a la interacción entre núcleo externo e interno, que podría ser importante incluso a efectos astrobiológicos.  

La investigación está muy bien desarrollada, pero obviamente se necesitarían más estudios geofísicos, con más misiones similares a la de InSight.   

Asimismo, disponemos solo de una ‘fotografía’ actual del interior de Marte y sería interesante saber, mediante estudios de paleomagnetismo en rocas y minerales, cómo ha sido la evolución en sus miles de millones de años desde su origen y si ello ha podido influir también en posibles heterogeneidades del manto.

El trabajo me parece muy interesante y supone un avance importante en caracterizar mejor el planeta y mejorar nuestro entendimiento de la configuración y evolución interna de Marte y de otros planetas y lunas de los que sabemos relativamente poco. Su publicación en una revista tan reconocida como Nature hace suponer que ha seguido un proceso de revisión exhaustivo y se basa en los datos provenientes de la misión InSight de la NASA, que proporciona fiabilidad en los mismos. 

Debido a que el conocimiento de las características del interior de cuerpos planetarios proviene de modelizaciones numéricas a partir de fuentes indirectas, como la forma en que se desplaza un cuerpo en el espacio (dinámicas orbitales) o de cómo se propagan las vibraciones de un lado del planeta a otro (ondas sísmicas), queda mucho por concretar incluso para nuestro propio planeta. El descubrimiento del núcleo interno sólido de la Tierra tuvo lugar hace menos de 100 años y muy recientemente se ha sugerido que su estructura podría ser incluso más compleja (p. ej. este artículo del año pasado en esta misma revista). Por tanto, los avances realizados en diversos campos permiten aún a día de hoy que haya cambios en el paradigma de cómo entendemos el elusivo interior de los cuerpos planetarios.   

Hasta ahora, el modelo más aceptado suponía que el núcleo de Marte debía encontrarse completamente en estado líquido. Marte tiene anomalías magnéticas, no un campo magnético global como el de la Tierra, pero su corteza se encuentra muy magnetizada. Esto significaría que debió tener un campo magnético global producido por una dinamo que actualmente no existe. Esta dinamo consistiría en material conductor de electricidad (rico en hierro, por ejemplo) que, al encontrarse líquido por las altas temperaturas y presiones del interior del planeta, se movería y generaría fuerzas magnéticas. Estas no solo son responsables de que las brújulas se giren hacia el norte y las auroras boreales, sino que también tienen un gran impacto en que la Tierra sea habitable al protegernos del viento solar. Según los datos que había disponibles hasta ahora sobre Marte, la hipótesis que mejor se ajustaba a estos cambios en el magnetismo (un campo global antiguo pero ausente en la actualidad) era que el núcleo se encontrase completamente líquido.   

Este trabajo presenta que, según el análisis de los datos sísmicos de la reciente misión InSight, el “núcleo interno” de Marte podría estar solidificado, aunque mantiene que la parte externa de este núcleo debería permanecer aún en estado líquido (como pasa en la Tierra). Hasta ahora, los únicos datos sismológicos de Marte, que son una de las principales fuentes para conocer el interior de un planeta, venían de las misiones Viking que lanzó la NASA en los 70. Pero por sus características y configuración (no estaban en contacto directo con el suelo), los resultados estaban muy limitados. El sismómetro de InSight, SEIS, ha sido el primero en obtener datos directos de la superficie con una alta sensibilidad, y el análisis detallado de estas señales ha permitido a estos investigadores realizar esta nueva interpretación que cambia el paradigma actual. 

Una implicación sería que Marte se parece más a la Tierra de lo que se creía hasta ahora. No solo tiene un núcleo que se diferencia en esos dos estados, sino que los autores proponen que el núcleo interno sólido llegaría al 0,18 de su radio cuando en la Tierra es del 0,19. Una posible lectura es que Marte está más envejecido de lo que creíamos (ha empezado ya el proceso de cristalización de su interior y podrá retener su calor interior por menos tiempo), pero a su vez, el proceso de cristalización puede implicar que Marte esté “más vivo” manteniendo una convección más eficiente y por tanto una mayor actividad geológica. En cualquier caso, es un paso más en entender cómo son y cómo evolucionan los cuerpos planetarios. 

[En cuanto a posibles limitaciones] Como dice el propio trabajo, los análisis sísmicos provienen de un único sismógrafo (el SEIS de InSight), lo que supone cierta incertidumbre. Futuras medidas sismológicas mejor distribuidas podrán ratificar la interpretación de forma definitiva, y a falta de nuevos datos, estudiar el impacto de esta nueva configuración en los modelos numéricos más avanzados permitirá entender mejor el planeta y su evolución.