La estructura interna de Marte es revelada gracias a sus movimientos sísmicos

La estructura interna de Marte ha sido estudiada a través de una serie de movimientos sísmicos registrados en el planeta, que han permitido hacer una estimación del tamaño del núcleo, del espesor y la estructura de la corteza y del manto, según una serie de artículos que publica hoy Science.

Los estudios, de una colaboración internacional con participación del español Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), suponen un paso importante para comprender la formación y evolución del planeta.

Las investigaciones se basan en las señales sísmicas de una decena de "martemotos" recogidas por el sismómetro SEIS de la misión InSight de la agencia estadounidense NASA, un módulo de aterrizaje llegado a Marte en 2018 para perforar su superficie.

Se trata de la primera exploración mediante sismología de la estructura interna de un planeta telúrico distinto de la Tierra y la primera vez que se consiguen mediciones directas, explica a Efe Martin Schimmel, investigador del Geociencias Barcelona (GEO3BCN-CSIC) que participó en dos de los estudios.

Estas mediciones directas -precisa- son fundamentales para determinar su estructura interna y su evolución geológica y geoquímica. Además, sirven para acotar la gran cantidad de modelos existentes que explican la evolución de Marte hasta su estado actual y puede ayudar a comprender la de la Tierra y el Sistema Solar.

Marte, según los nuevos datos, tendría un núcleo líquido con un radio estimado de entre 1.790 y 1.870 kilómetros, un tamaño que sugiere la presencia de elementos ligeros, como azufre, oxígeno o hidrógeno, en su interior, el cual estaría constituido principalmente por hierro y níquel.

El tamaño del núcleo y la estructura interior del planeta es también importante en los procesos de convección del manto que se manifiestan en superficie, como la actividad volcánica y tectónica.

El grosor y estructura de la corteza es objeto del segundo estudio, coordinado por el Instituto de Física del Globo de París (IPGP), con el que Schimmel colabora, en el que se analiza el comportamiento de las ondas sísmicas y el ruido sísmico ambiental debajo del lugar de aterrizaje de InSight.

En este punto, la corteza presenta dos estratos o discontinuidades, la primera a unos diez kilómetros de profundidad y bajo esta una de veinte kilómetros, donde "se supone que está la base de la corteza", explica el experto.

Además podría existir una tercera capa, menos definida, a 39 kilómetros, aunque para esta los datos no son concluyentes, indica Schimmel.

"Las ondas sísmicas de un terremoto son como el eco que generamos al gritar en la montaña. Y son los ecos de estas ondas, que se generan cuando se reflejan en el núcleo o en límite entre este y el manto, lo que buscamos en las señales gracias a su similitud con las ondas directas del martemoto", explica Philippe Lognonné, del IPGP, en un comunicado.

El despliegue a principios de 2019 del sismómetro SEIS sobre la superficie de Marte permitió "escuchar" cientos de eventos sísmicos, algunos de los cuales se produjeron a miles de kilómetros. Una decena de ellos contenían información sobre la estructura profunda del planeta.

Schimmel agrega que el estudio de esos datos fue "un desafío, pero también fascinante", entre otros motivos porque los martemotos registrados hasta ahora son de menor intensidad que en la Tierra.

"No hemos tenido sismos de magnitudes superiores a cuatro grados" y no siempre se podía establecer con claridad la dirección en que llegaban las ondas.

Además, solo se podía contar con un sismógrafo y tuvieron que aprender a diferenciar todo lo que registraba el aparato para limpiar y filtrar el ruido generado por el viento en superficie o las deformaciones vinculadas a los cambios bruscos de temperatura que se dan en el planeta.

El experto destaca la importancia que para eso tuvo la estación meteorológica Twins, a bordo del InSight, construida y operada por el español Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).

"Cuando vemos señales muy débiles hay que estar seguros que no ha sido por un golpe de viento que haya movido partes del aterrizador", para lo que es muy útil conocer las condiciones meteorológicas, porque "generan buena parte del ruido sísmico ambiental".

Hasta ahora, la estructura interna de Marte era poco conocida, pues los modelos se basaban en datos tomados por satélites en órbita y análisis de su superficie, los cuales apuntaban a que el radio del núcleo era de entre 1.400 y 2.000 kilómetros y que la corteza tenía un grosor de entre 30 y 100 kilómetros.