Los terremotos pueden resolver uno de los misterios más perdurables del sistema solar
El contraste entre dos grupos de marsismos ha llevado a dos científicos a sospechar que la estructura interna del Planeta Rojo es bastante diferente entre los hemisferios norte y sur. De ser así, esto sería una evidencia crucial, posiblemente decisiva, en el largo debate sobre por qué el hemisferio sur marciano es mucho más alto que el norte.
Marte es un planeta con dos hemisferios muy diferentes, uno de 5 a 6 kilómetros (3 a 4 millas) más alto que el otro. Según el profesor Hrvoje Tkalčić de la Universidad Nacional de Australia, casi dos tercios de Marte son tierras altas, que cubren casi todo el hemisferio sur y algunas zonas ecuatoriales del norte. Ningún otro planeta o luna grande del Sistema Solar tiene una diferencia hemisférica tan marcada. La causa ha sido debatida desde que se descubrió la diferencia; Con el debate intensificado por el descubrimiento, el espesor de la corteza es aún más diferente: 30 kilómetros (18 millas) más grueso en el sur.
Una teoría propone una causa interna, la otra ve el hemisferio norte marciano como una cuenca de impacto gigante excavada por el impacto de un enorme asteroide o como el producto de varios impactos cercanos entre sí. El hecho de que el campo magnético de la corteza terrestre sea muy diferente entre los dos hemisferios podría parecer una pista importante, pero no ha logrado resolver el asunto, pero Tkalčić espera que los martemotos sí lo hagan.
La misión InSight de la NASA recopiló datos sobre marsismos y demostró que, aunque algunos marsismos son causados por impactos de meteoritos, otros demuestran que el planeta todavía está geológicamente activo. Hace apenas unos días, se utilizó el análisis de estos terremotos para demostrar que Marte tiene un núcleo sólido.
En la Tierra, localizamos la fuente de los terremotos comparando el tiempo de llegada de dos ondas sísmicas a tres o más estaciones sísmicas y las triangularemos. Esto no es posible con un solo sismómetro en Marte, pero la fuente de algunos terremotos se ha establecido en Cerberus Fossae en las Tierras Bajas del Norte. El profesor Weijia Sun de la Academia China de Ciencias y Tkalčić aplicaron una variedad de métodos para identificar un segundo grupo proveniente de Terra Cimmeria en las Tierras Altas del Sur. Los datos del cúmulo Terra Cimmeria eran más pobres, pero aún así eran lo suficientemente buenos para compararlos con los del norte.
Sun y Tkalčić concluyen que existe una gran diferencia entre el factor de calidad de atenuación (Q), que mide cómo las ondas sísmicas de estos terremotos se ven afectadas por la estructura interna del planeta, de los dos grupos. Estiman un valor Q de 481-543 para los terremotos provenientes de Terra Cimmera en el sur. Por el contrario, el principal grupo de terremotos, de Cerberus Fossae en el norte, tiene valores Q de 800-2.000, lo que sugiere una atenuación mucho menor y, por tanto, un paso por condiciones internas muy diferentes.
La causa más probable, propone la pareja, son las diferencias en la temperatura del material por el que pasaron las ondas sísmicas, siendo el manto debajo de las tierras altas más caliente.
Las dos fuentes de terremotos estaban a distancias similares de InSight, pero las diferencias de temperatura dentro de Marte significaron que las ondas sísmicas viajaron mucho más fácilmente desde el norte.
Una diferencia como esta no podría ser producto de algún asteroide antiguo, sostienen Sun y Tkalčić. En cambio, lo que vemos en la superficie refleja flujos de convección dentro de Marte que han transferido calor al lado sur.
La ubicación de InSight en Elysium Planitia fue elegida por su facilidad de aterrizaje y energía solar, pero resultó ser el sitio perfecto.
Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech
Tkalčić dijo a IFLScience que, como sismólogo, más que como experto en geodinámica, no sabe por qué se produjo esta convección y desde entonces no se ha nivelado. Sin embargo, señaló modelos anteriores que mostraban que tal diferencia podría mantenerse como resultado del ascenso de material más caliente del manto.
En cuanto a por qué ningún objeto comparable en el Sistema Solar muestra un patrón similar, Tkalčić dijo a IFLScience: «Si supiera eso, no sería uno de los mayores misterios del Sistema Solar».
Para confirmar esta conclusión, y mucho menos explicar los procesos, es posible que necesitemos muchos más detectores sísmicos. “En la Tierra tenemos miles de estaciones sísmicas repartidas por todo el planeta. Pero en Marte tenemos una sola estación, por lo que el desafío es determinar la ubicación de estos martemotos cuando se tiene un solo instrumento”, dijo Tkalčić en un comunicado enviado por correo electrónico.
InSight aterrizó a sólo 4,5 grados al norte del ecuador marciano, pero dentro de las tierras bajas del norte en Elysium Planitia. La ubicación fue elegida por la luz solar adicional cerca del ecuador para alimentar los paneles solares del módulo de aterrizaje y la facilidad de aterrizaje. Sin embargo, Tkalčić dijo a IFLScience: «La elección fue muy afortunada, aproximadamente la misma distancia entre los sitios de los dos grupos». Esto facilitó mucho las comparaciones.
Tkalčić dijo a IFLScience que aún se desconoce el motivo del conjunto de terremotos. «No se comprende bien la causa de otros terremotos que no sean impactos de meteoritos», dijo Tkalčić. “Aún no sabemos si son volcánicas [in origin]».
Los vehículos de aterrizaje y de exploración marcianos exitosos se han concentrado abrumadoramente en las tierras bajas. Es más fácil aterrizar allí, con más atmósfera marciana para frenar un paracaídas, y el hemisferio se considera un mejor candidato para encontrar signos de vida desde la época en que el agua fluía hacia las tierras bajas. La exploración sísmica puede requerir aventurarse en las tierras altas.
El estudio es de acceso abierto en Geophysical Research Letters.
