Antes de que el módulo de aterrizaje InSight aterrizara en Marte, los científicos pudieron estimar cuál era la estructura interna del planeta.su tamaño, masa ymomento de inerciaEra su pista principal.El muestreo in situ por meteoritos, orbitadores y sondas proporcionó otras pistas.
pero cuandopercepción(Estudios sísmicos, exploración interior usando geodésica y transporte de calor) llegaron a Marte en noviembre de 2018 y distribuyeron sismómetros, y comenzaron a transmitirse mejores datos.
Una de las preguntas más convincentes sobre Marte es “¿Qué pasó con la magnetosfera?”La magnetosfera de la Tierra ha mantenido nuestro planeta habitable y ha durado miles de millones de años.El núcleo externo giratorio y convectivo de nuestro planeta es el generador responsable de la magnetosfera.La evidencia sugiere que Marte alguna vez fue habitable. Así que Marte debe haber tenido una magnetosfera y un núcleo giratorio líquido.La magnetización de las rocas marcianas nos lo dice.¿Pero qué pasó?
Para responder a esto, necesitamos mejores datos sobre el interior de Marte y sobre la NASA y la NASA.DLRInSight fue enviado allí para obtener los datos.Sus tres herramientas principales sonSEIS(Ensayo sísmico en estructuras internas,)HP3(paquete de flujo de calor y propiedades físicas), yincrementar(Experimentos de rotación y estructura interna). De los tres, el más ambicioso fue el HP3, que requirió excavar para recopilar datos.Desafortunadamente, el HP3 falló, pero los otros dispositivos aún funcionan.
SEIS juega un papel importante en las nuevas investigaciones que investigan los terremotos.Es un sismómetro y monitorea ondas sísmicas para medir terremotos, impactos de meteoritos y otras actividades internas.
El nuevo estudio”Terremotos repetidos en el manto superior de Marte”, el autor principal es Weijia Sun del Instituto de Geofísica Geofísica de la Academia de Ciencias de China.El coautor es el profesor Hrvoje Tkalcic de la Escuela de Investigación en Ciencias de la Tierra de la ANU.El estudio fue publicado en la revista Nature Communications.
Gran parte de lo que sabemos sobre la estructura interna de Marte proviene de los parámetros físicos proporcionados por las mediciones astronómicas y orbitales.Los módulos de aterrizaje Viking de la NASA venían con sismómetros, pero eran en gran medida ineficaces.No se colocaron directamente en el suelo.En cambio, permanecieron en la cubierta del módulo de aterrizaje y los datos fueron degradados por los vientos marcianos.Mientras que los sismómetros de Viking 1 fallaron, Viking 2 detectó un terremoto y sus datos limitaron los terremotos de Marte a niveles muy por debajo de los de la Tierra.
El instrumento SEIS de InSight es una mejora significativa con respecto a los sismómetros de Viking Landers, pero tiene limitaciones.Debido a que los terremotos son relativamente pequeños en comparación con los terremotos, las ondas sísmicas pueden dispersarse o perderse en el ruido.Esto genera incertidumbre, especialmente con respecto a la ubicación exacta.Y debido a que el equipo SEIS de InSight es la única estación de registro, es difícil identificar la causa física de cada terremoto.Hace que sea difícil determinar la naturaleza del interior profundo de Marte, y es difícil sacar inferencias o conclusiones sobre la actividad del manto marciano.
Los investigadores querían profundizar en los datos de SEIS en este estudio.Pensaron que podría haber más terremotos ocultos en los datos perdidos tanto por los algoritmos automatizados como por las búsquedas manuales.”Por lo tanto, es necesario complementar las búsquedas existentes con búsquedas dedicadas a pequeños terremotos potenciales enterrados en formas de onda ruidosas”.
La atención del terremoto se centra en la región Cerberus Fossae de Marte.Cerberus Fossae es un par de fallas casi paralelas en Marte que tienen más de 1000 km (620 millas) de largo.Son geológicamente jóvenes y se formaron hace solo millones de años. Probablemente menos de 20 millones de años.InSight detectó cuatro terremotos fuertes y distintos en el área.Los autores de este estudio utilizaron características sísmicas para ayudar a filtrar los datos de InSight en busca de más terremotos.
Los investigadores encontraron 47 terremotos adicionales en los datos existentes de InSight que los científicos no habían identificado previamente.El terremoto fue bajo la región de Cerberus Fossae.
Más del 90% de los 47 nuevos terremotos están relacionados con dos terremotos previamente conocidos.Estos dos terremotos son particularmente importantes en los estudios sísmicos de Marte porque son detecciones de alta calidad.Son los terremotos más poderosos y distintos jamás detectados, dos de los cuales, llamados S0173a y S0235b, muestran un inicio y una polaridad distintos, lo que hace que estas detecciones sean particularmente valiosas.
47 terremotos fueron repetitivos y todos ocurrieron en el área de Cerberus Pose.Según el profesor Hrvoje Tkalcic, los terremotos sugieren que Marte es sísmicamente más activo de lo esperado.”Estos terremotos siempre ocurren repetidamente durante el día en Marte”, dijo el profesor Tkalcic, “mientras que los terremotos detectados e informados por la NASA en el pasado parecen haber ocurrido solo en medio de la noche, cuando el planeta está más tranquilo”. muchos terremotosRegulación de mareas de la luna de Marte Fobos.Son muy pequeños y se ocultan fácilmente del ruido ambiental.
Sin embargo, los terremotos que ocurren durante todo el día pueden tener otras causas, y en lo que respecta a Tkalcic y Sun, la razón debe ser la convección de material fundido en el manto superior debajo de Cerberus Fossae.El material está intercalado entre la corteza y el núcleo.Esto contrasta con estudios previos que muestran que la actividad tectónica está causando terremotos debajo de Cerberus Fossae.
“Por lo tanto, podemos suponer que el movimiento de roca fundida en el manto marciano fue el desencadenante de los 47 terremotos recién descubiertos en la región de Cerberus Pose”, dijo Tkalcic.
Estos terremotos son suficientes para que Tkalcic concluya que Cerberus Fossae es una región de gran actividad sísmica y que el manto marciano puede moverse.Esa conclusión es esencial para nuestra comprensión de Marte.
“La cantidad de terremotos registrados durante el día y la noche después del aterrizaje de InSight sugiere que el interior de Marte se está moviendo y que los terremotos marcianos son persistentes y duraderos”, concluyen los autores.“La frecuencia y magnitud de los terremotos recientemente observados indican que el manto marciano puede ser más dinámico de lo esperado… ”
Su conclusión no es firme, y los investigadores lo admiten.Sin embargo, al comparar la actividad sísmica en Marte con una actividad similar en la Tierra, casi se llega a la conclusión en sí misma.”No se pueden descartar causas estructurales, pero la naturaleza repetitiva de los terremotos es equivalente a los temblores repetitivos de los sistemas de transporte de magma de la Tierra”, escriben.
Todo se reduce a la convección.En la Tierra, la convección del hierro fundido en el núcleo externo de la Tierra ayuda a crear la magnetosfera de nuestro planeta.La convección mueve el metal fundido y crea una corriente eléctrica, creando una magnetosfera.Con respecto a Marte, los científicos se preguntaron si el interior de Marte se enfrió, evitando la convección y la corriente.Esto podría haber sucedido hace miles de millones de años, poniendo fin al período habitable de Marte.
Sin embargo, si el manto sigue activo, el panorama se complica.
“Saber que el manto marciano todavía está activo es importante para comprender cómo evolucionó Marte hasta convertirse en un planeta”, dijo Tkalcic. Esto podría ayudar a responder preguntas fundamentales sobre el estado del núcleo, el manto y la evolución del sistema solar y Marte. del campo magnético que falta actualmente”.
“Estos terremotos nos ayudan a comprender indirectamente si se está produciendo convección dentro del planeta, y si esta convección está ocurriendo, lo que parece estar basado en nuestros hallazgos, entonces se está desarrollando un campo magnético en Marte dentro de la Tierra”, dijo Tkalcic.
Este estudio no es la única indicación de que Marte todavía tiene cierta movilidad en el manto y posiblemente un núcleo líquido.Sin embargo, aún se conocen los detalles.”Pero no sabemos qué tan gruesa será la parte líquida del núcleo”, dijo el profesor Tkalcic a Universe Today. Dicho esto, aún no está claro si Marte tiene un núcleo interno sólido en el centro”.En otras palabras, nosotros “… No sabemos qué tan duro ha sido su núcleo líquido hasta ahora o si ha sido consumido por una fase sólida (que crece hacia afuera desde el centro de Marte).Si la capa líquida es demasiado delgada, no creará/mantendrá un generador significativo”.
Este es el caso de Marte, donde el resto del núcleo líquido no puede generar mucho campo magnético.La mayor parte del magnetismo de Marte es el magnetismo tectónico restante.Pero el misterio principal permanece. ¿Qué pasó con el núcleo?Todo indica que Marte tuvo un núcleo líquido más grande en el pasado, y Marte creó una magnetosfera que mantuvo al planeta cálido, húmedo y habitable durante largos períodos de tiempo, protegiendo la atmósfera del planeta.Tal vez una vida simple sea lo suficientemente larga para prosperar.
La respuesta puede estar en la composición del núcleo y la influencia de elementos ligeros como el azufre y el hidrógeno.
“Hay una explicación alternativa”, dijo el profesor Tkalcic a Universe Today. Esta es una hipótesis que necesita ser analizada en esta etapa”.”Si algunos elementos más ligeros, como el hidrógeno y el azufre, permanecieron en el núcleo marciano en proporciones desafortunadas durante la erupción, es posible que hayan formado una solución inmiscible con el hierro a esa temperatura y presión”.Inmiscible significa que la mezcla no es homogénea y los elementos no se disuelven juntos.
Las soluciones inmiscibles tienden a separarse, lo que significa que en el núcleo del planeta algo de materia cristaliza y la solución se estratifica.Y eso no es bueno para la convección.
“Entonces, en lugar de mantener la convección, el líquido se separará preferentemente en volúmenes de Fe-H y Fe-S y esta estratificación esencialmente detendrá la convección. El profesor Tkalcic le dijo a Universe Today.
Obviamente, lo mismo no sucedió en la Tierra.¿Pero por qué?¿Se reducirá de tamaño y el núcleo de la Tierra tardará más en enfriarse y mantener la convección?”Afortunadamente, esto no sucedió en la Tierra debido a su tamaño, a las diferentes condiciones de presión/temperatura en el centro, así como a los diferentes procesos de erupción”, dijo Tkalcic a UT.
¿O la Tierra tuvo suerte de alguna manera?No hay dos historias planetarias que sigan el mismo camino.
Según Tkalcic, el tamaño más grande de la Tierra puede haber influido, y los primeros impactos masivos en la historia de la Tierra también pueden haber influido.
“Si, por ejemplo, un cuerpo gigante como Thea chocara con la Tierra y finalmente formara la Luna, esto podría sacudir la estructura interna de la Tierra primitiva y, como resultado, la erupción habría pasado por dos o múltiples etapas”, dijo. Profesor Tkalcic. . .“Todo esto puede haber resultado en las condiciones exonucleares que sustentan la geodinamo hasta el día de hoy”.
Para complicar todo el panorama, existe la posibilidad de que Marte haya tenido su propio impacto masivo que afectó su núcleo.Hay evidencia de que tal cosa sucedió.Marte tiene cicatrices de al menos cinco impactos masivos.La más grande y antigua es la cuenca Borealis.Tiene casi 10.000 km (6.000 millas) de ancho y cubre la mayor parte del hemisferio norte de Marte.¿Podría haber afectado el núcleo líquido de Marte?
Algunos estudios sugieren que puede ser.todosestudio de 2013“El primer choque masivo dentro de los 500 millones de años de la historia de Marte fue… Puede haber afectado el inicio o la parada de la dínamo central temprana y de corto plazo”.Entonces, un gran impacto puede afectar o limitar la vida útil del núcleo.
“Toda la vida en la Tierra es posible gracias a nuestra capacidad para protegernos del campo magnético terrestre y la radiación cósmica. Entonces, sin campos magnéticos, la vida tal como la conocemos sería imposible”, dijo Tkalcic.
Cualquiera que sea la causa exacta, Marte está muerto y la Tierra está viva.Pero los humanos han vuelto sus ojos ansiosos hacia Marte, y necesitamos entender a Marte.Hay algo maravilloso y persuasivo en tener vecinos que han vivido en el pasado pero que han muerto y han muerto.Demasiadas preguntas interesantes y sin respuesta.Y si vamos a vivir en Marte de alguna manera en un futuro lejano, comprender la historia de Marte puede ser importante por razones que no se conocen claramente en este momento.
“Entonces, comprender el campo magnético de Marte, cómo evolucionó y en qué etapa de la historia planetaria se detuvo es claramente importante para futuras misiones y es muy importante si los científicos esperan algún día dar vida humana a Marte”, dijo el profesor Tkalcic.
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Imágenes destacadas cortesía de S Cottaar, P Koelemeijer, J. Winterbourne y NASA.