Marte es un planeta reseco dominado por tormentas de polvo globales.También es un mundo de frío extremo, con temperaturas invernales nocturnas que caen a -140C (-220F) en las regiones polares.Pero no siempre fue un páramo seco, árido, helado y árido.Era un lugar cálido, húmedo, casi encantador. Era donde el agua líquida fluía por la superficie, llenando lagos, tallando canales y dejando deltas sedimentarios.
Pero después de eso, perdió su campo magnético y, sin protección, el sol aclaró la atmósfera del planeta.Si no había atmósfera, el agua pasaba al siguiente.Ahora Marte es el Marte que siempre conocimos. Un lugar al que solo los robots rovers pueden dar la bienvenida.
¿Cómo exactamente perdiste tu escudo magnético?Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo al respecto.
El blindaje magnético es fundamental para preservar la atmósfera y la habitabilidad de la Tierra.Sin él, la Tierra sería similar a Marte.Pero la Tierra permaneció protegida y Marte no.Entonces, como dijo Carl Sagan, la Tierra es “una ola de vida”, mientras que lo más probable es que Marte esté desprovisto de vida.Marte es un fenómeno débil que tiene un remanente débil de campos magnéticos de su corteza, pero brinda poca protección.
La pérdida de la magnetosfera fue catastrófica para Marte.¿Cómo pasó esto?
Un nuevo estudio publicado en Nature Communications, como muchos estudios anteriores, busca responder a esta pregunta.El título es “Estratificación de núcleos planetarios por inmiscibilidad líquida de Fe-SH”.Los autores principales son el profesor Kei Hirose y doctor en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio.Shunpei Yoko, estudiante del Instituto Hirose.
El núcleo de la Tierra crea el efecto magneto, que crea el campo magnético de nuestro planeta.Tiene un núcleo interno sólido y un núcleo líquido externo.El calor fluye del núcleo interno al núcleo externo y crea una corriente convectiva en el núcleo líquido externo.Las corrientes de convección fluyen en patrones creados por la rotación del planeta, el núcleo interno y el efecto Coriolis.Esto crea la magnetosfera del planeta.
La magnetosfera rodea la Tierra como un manto protector.El viento solar del sol golpea la magnetosfera, lo que hace que el viento solar fluya alrededor del planeta en lugar de alcanzar la atmósfera o la superficie.El magnetismo no es una esfera. El viento solar mueve la magnetosfera en forma asimétrica.La magnetosfera evita que el viento solar elimine la atmósfera terrestre.Sin él, la Tierra sería tan seca, muerta y estéril como Marte.
Entonces, ¿qué pasó con Marte?
“El campo magnético de la Tierra es impulsado por la convección de metal fundido inimaginablemente masivo en el centro de la Tierra.Se cree que los campos magnéticos de otros planetas funcionan de la misma manera”, dijo el profesor Hirose en un comunicado de prensa.“Todavía se desconoce la composición interna de Marte, pero la evidencia de meteoritos sugiere que es hierro fundido rico en azufre.Además, las lecturas sísmicas de la sonda InSIGHT de la NASA de la superficie revelan que el núcleo de Marte es más grande y menos denso de lo que se pensaba anteriormente.Estos indican la presencia de elementos ligeros adicionales como el hidrógeno”.
de la NASAPerspicacia LanderLuchando por lograr todos los objetivos científicos.Sin embargo, hemos reunido algunas pruebas importantes sobre la estructura interna de Marte.Si los resultados de InSight son precisos y si el hidrógeno subyacente está allí, entonces hay evidencia de experimentación que podría revelar más sobre la pérdida del escudo magnético de Marte.“Con estos detalles, preparamos y experimentamos con la aleación ferrosa que esperamos que forme el núcleo”, dijo Hirose.
Experimentos anteriores han investigado el comportamiento de los núcleos planetarios a diversas presiones y temperaturas.Pero no se centraron en el hidrógeno.”La reciente teoría de la formación de planetas muestra que se transportaron grandes cantidades de agua durante la acreción entre Marte y la Tierra, lo que sugiere que el hidrógeno es probablemente el elemento ligero principal en el núcleo”, explican los autores en el artículo.”A pesar de su importancia, hasta ahora los sistemas Fe-SH rara vez se han investigado a altas presiones”.
Sin embargo, si los datos de InSight son precisos, el hidrógeno en el núcleo de Fe-SH podría desempeñar un papel en la descomposición del campo magnético marciano.
Los investigadores han preparado muestras de material que coinciden con lo que creen que estuvo compuesto alguna vez el núcleo de Marte.Contiene hierro, azufre e hidrógeno (Fe-SH).Colocaron la muestra en un dispositivo llamado yunque de diamante o celda de yunque de diamante (DAC). El yunque de diamante comprime la muestra entre dos pequeñas placas de diamante.Debido a que los diamantes se forjan bajo presiones extremas en las profundidades de la tierra, pueden soportar las presiones extremas dentro del yunque.
Los DAC pueden aplicar presiones de cientos de gigapascales a muestras microscópicas.El láser calentó la muestra para que las condiciones simularan el núcleo marciano.El equipo rastreó los cambios en el material al observar la muestra con rayos X y haces de electrones mientras exponía la muestra a temperaturas y presiones más altas.La muestra de Fe-SH no solo se fundió, sino que también cambió su composición.
Los resultados experimentales se centran en el concepto de miscibilidad.Los ingredientes se pueden agregar y mezclar para crear una mezcla homogénea.Si los ingredientes se suman y crean una mezcla homogénea, no se mezclarán.La inmiscibilidad del Fe-SH a altas temperaturas y presiones ha jugado un papel importante en la historia planetaria de Marte.
“Me sorprendió mucho ver ciertos comportamientos que podrían explicar muchas cosas”, dijo el profesor Hirose en un comunicado de prensa.”El Fe-SH inicialmente homogéneo se separó en dos líquidos distintos con un nivel de complejidad nunca antes visto a este tipo de presión”, dijo Hirose.”Uno de los líquidos de hierro es rico en azufre y el otro en hidrógeno, y esta es la clave para explicar el nacimiento y la eventual muerte del campo magnético alrededor de Marte”.
Hirose y su equipo creen que dos líquidos inmiscibles inicialmente se separaron del núcleo de Marte.“El líquido denso separado permanece en la parte más profunda, mientras que el líquido más liviano se mueve hacia arriba y se mezcla con el núcleo líquido a granel, lo que provoca la convección del núcleo marciano”, escribe.Sin embargo, algo más sucedió en el área donde se separaron los dos líquidos.“Al mismo tiempo, debería haber ocurrido una estratificación composicional gravitacionalmente estable en la región donde ocurrió la separación del líquido.Eventualmente, todo el núcleo de Marte se estratificó y la convección se detuvo”.
Los científicos ya sabían cuándo se detuvo la convección y Marte perdió su escudo.Ocurrió hace unos 4 mil millones de años.Este estudio explica por qué se interrumpe la convección, lo que lleva a la pérdida del blindaje magnético.También explica cómo empezó.“La separación de líquidos inmiscibles ricos en S y H puede ser responsable tanto del inicio como de la terminación de la convección del núcleo marciano y la acción de la dínamo”, escriben en el artículo.
Cuando los dos líquidos se separaron, Marte fue destruido.No hubo más convección, no más magnetismo, no más aire, no más agua.Se desconoce el período exacto, pero el resultado fue un planeta muerto.
Sin embargo, esto es solo un estudio y no tiene una imagen completa.”Con los resultados en mente, esperamos que más estudios sísmicos de Marte puedan confirmar que el núcleo está realmente en una capa separada como predijimos”, dijo Hirose.“Entonces ayudará a completar la historia de cómo se forman los planetas rocosos, incluida la Tierra, y explicará su composición”.
Sabemos que la Tierra no permanecerá habitable para siempre.En unos 5 mil millones de años, el Sol entrará en la fase de gigante roja y destruirá la Tierra.Pero incluso nuestro autoprotector no durará para siempre, sin el cual pereceremos.¿Cuál ocurrirá primero?¿Destino debido a la pérdida de magnetismo?¿O la ruina por el gigante rojo?
“Y podrías pensar que la Tierra también podría perder su campo magnético algún día, pero no te preocupes, no sucederá hasta dentro de al menos mil millones de años”.
Así que tenemos mil millones de años.No lo desperdiciemos.
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