Expertos recrearon las condiciones que se esperaban en el núcleo de Marte hace miles de millones de años y descubrieron que el comportamiento del metal fundido que se pensaba que estaba presente probablemente dio lugar a un breve campo magnético que estaba destinado a desaparecer, indica un estudio.
Marte es uno de los planetas más cercanos a la Tierra, y el mismo, ha sido estudiado por varias agencias espaciales con todo tipo de instrumentos científicos a bordo de equipos especializados o sondas no tripuladas que lo han explorado, continúan haciéndolo, y hay más proyectos en camino.
Sin embargo, si bien se sabe que el «planeta rojo» alguna vez tuvo océanos debido en parte a un campo magnético protector similar al de la Tierra, lo cierto es que ese campo atmosférico magnético desapareció, y una nueva investigación finalmente podrá explicar el por qué.
Investigadores determinan las posibles causas de la desaparición por completo de los océanos y la atmósfera de Marte. Los expertos recrearon las condiciones que se esperaban en el núcleo de Marte hace miles de millones de años y descubrieron que el comportamiento del metal fundido que se pensaba que estaba presente probablemente dio lugar a un breve campo magnético que estaba destinado a desaparecer, indica un estudio de la Univerdidad de Tokio, en Japón.
Kei Hirose, profesor del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio, de conjunto con un equipo dirigido por el estudiante Shunpei Yokoo, exploró en el laboratorio una forma novedosa de probar algo tan distante de nosotros, tanto en el tiempo como en el espacio.
“El campo magnético de la Tierra es impulsado por corrientes de convección increíblemente grandes de metales fundidos en su núcleo. Se cree que los campos magnéticos en otros planetas funcionan de la misma manera”, explicó Hirose.
El especialista señaló, que «aunque aún no se conoce la composición interna de Marte, la evidencia de los meteoritos sugiere que es hierro fundido enriquecido con azufre. Además, las lecturas sísmicas de la sonda InSight de la NASA en la superficie nos dicen que el núcleo de Marte es más grande y menos denso de lo que se pensaba anteriormente. Estas cosas implican la presencia de elementos más ligeros adicionales como el hidrógeno. Con este detalle, preparamos aleaciones de hierro que esperamos constituyan el núcleo y las sometemos a experimentos”.
En el experimento, se utilizaron diamantes y láseres. Además, Yokoo hizo una muestra de material que contiene hierro, azufre e hidrógeno, Fe-S-H, que es de lo que él y su equipo esperan que alguna vez estuvo hecho el núcleo de Marte. Colocaron esta muestra entre dos diamantes y la comprimieron mientras la calentaban con un láser infrarrojo. Esto fue para simular la temperatura y la presión estimadas en el núcleo.
Las observaciones de muestras con rayos X y haces de electrones permitieron al equipo obtener imágenes de lo que sucedía durante la fusión bajo presión e incluso mapear cómo cambió la composición de la muestra durante ese tiempo.
“Nos sorprendió mucho ver un comportamiento particular que podría explicar muchas cosas. El Fe-S-H inicialmente homogéneo se separó en dos líquidos distintos con un nivel de complejidad que no se había visto antes bajo este tipo de presiones”. «Uno de los líquidos de hierro era rico en azufre, el otro rico en hidrógeno, y esto es clave para explicar el nacimiento y finalmente la muerte del campo magnético alrededor de Marte», dijo Hirose.
Según los resultados del estudio, el hierro líquido rico en hidrógeno y pobre en azufre, al ser menos denso, se habría elevado por encima del hierro líquido más denso, rico en azufre y pobre en hidrógeno, provocando corrientes de convección.
Estas corrientes, similares a las que ocurren en la Tierra, habrían impulsado un campo magnético capaz de mantener el hidrógeno en una atmósfera alrededor de Marte, lo que a su vez habría permitido que el agua existiera en estado líquido. Sin embargo, indican los expertos qud «no iba a durar».
«A diferencia de las corrientes de convección internas de la Tierra, que son extremadamente duraderas, una vez que los dos líquidos se separaron por completo, no habría más corrientes para generar un campo magnético. Y cuando eso sucedió, el hidrógeno de la atmósfera fue expulsado al espacio por el viento solar, lo que provocó la descomposición del vapor de agua y, finalmente, la evaporación de los océanos marcianos. Y todo esto habría ocurrido hace unos 4 mil millones de años», destaca la publicación.
El académico refirió, que “con nuestros resultados en mente, es de esperar que un estudio sísmico adicional de Marte verifique que el núcleo está en capas distintas como predecimos”. “Si ese es el caso, nos ayudaría a completar la historia de cómo se formaron los planetas rocosos, incluida la Tierra, y explicar su composición. Y podrías estar pensando que la Tierra algún día también podría perder su campo magnético, pero no te preocupes, eso no sucederá hasta dentro de al menos mil millones de años”, señaló Hirose.
Hace aproximadamente cuatro mil millones de años, Marte tenía suficiente agua para cubrir toda su superficie con una capa de unos 140 metros de profundidad. Sin embargo, investigadores estiman que el océano marciano ocupaba casi la mitad del hemisferio norte del planeta y alcanzaba una profundidad de más de 1,6 kilómetros en algunas regiones.
Estudios aseguran, que el océano primordial que existió en Marte contenía más agua que el Océano Ártico en la Tierra. En particular, el océano marciano cubrió una mayor proporción de la superficie del planeta que la proporción de la superficie terrestre que cubre el Océano Atlántico.
Las nuevas estimaciones realizadas en el «planeta rojo», se basan en observaciones detalladas de dos formas ligeramente diferentes de agua presentes en la atmósfera marciana. Uno de ellos es la conocida agua, cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, H2O. Y el otro es HDO, o agua semipesada, una variedad de agua natural en la que uno de los átomos de hidrógeno es reemplazado por su isótopo pesado deuterio.
Dado que el agua de deuterio es más pesada que el agua ordinaria, se disipa más lentamente en el espacio debido a la evaporación. Por lo tanto, cuanto mayor sea la pérdida de agua de la superficie del planeta, mayor debería ser la relación entre la cantidad de HDO y H2O en el agua restante, señalan, por su parte, especialistas a cargo de una investigación, desarrollada en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, EEUU.
Los astrónomos han mapeado repetidamente la distribución de H2O y HDO, durante más de seis años terrestres (que corresponden a unos tres años marcianos). Como resultado de este trabajo, fueron creados mapas globales de la distribución de ambos tipos de agua, así como sus relaciones. A pesar de que el Marte moderno es un desierto, los mapas revelaron la presencia de cambios estacionales y manifestaciones microclimáticas en su superficie.
