Redacción
El impacto de dos grandes meteoritos en Marte ha permitido a un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) observar, por primera vez, la propagación de ondas sísmicas en la superficie de otro planeta diferente a la Tierra. El trabajo, que aparece detallado en dos artículos de la revista Science, ofrece nuevos datos sobre la estructura de la corteza de Marte.
El 24 de diciembre de 2021, un meteorito impactó en el planeta rojo, un evento que provocó ondas que viajaron a lo largo de su superficie. Hasta entonces solo se habían podido detectar aquellas ondas sísmicas propagadas desde el centro del temblor, o hipocentro, en las profundidades del planeta. Los datos de estos martemotos, recogidos por el dispositivo InSight de la Nasa y analizados por el ETH Zúrich en colaboración con el equipo científico InSight.
“Es la primera vez que se observan ondas sísmicas superficiales en un planeta distinto de la Tierra. Ni siquiera las misiones Apolo a la Luna lo consiguieron”, afirma Doyeon Kim, geofísico del Instituto de Geofísica de la ETH de Zúrich (Suiza) y autor principal de la publicación sobre las ondas superficiales en Marte.
Esta nueva información ha permitido descubrir que la corteza del planeta vecino es más densa y uniforme de lo que se consideraba. “Las observaciones de las ondas superficiales nos han permitido ampliar el conocimiento sobre la estructura de la corteza más allá del lugar de aterrizaje de la sonda InSight”, detalla Martin Schimmel, del Instituto Geociencias Barcelona (GEO3BCN-CSIC), que, junto a científicos del Instituto Physique Du Globe de París (IPGP), ha llevado a cabo la codificación de software y el análisis de datos para evidenciar la presencia de ondas superficiales.
Estudiar la corteza, el manto y núcleo marcianos
Las ondas sísmicas son clave en esta misión, cuyo objetivo es estudiar el interior de Marte obteniendo más detalles sobre su corteza, manto y núcleo. A su vez, estos datos sirven al equipo científico de InSight para ampliar el conocimiento sobre la creación de los planetas rocosos, incluyendo la Tierra y la Luna.
“Las diferentes ondas, clasificadas en ondas de superficie y ondas de cuerpo, viajan a través del mismo planeta por trayectorias diferentes y, aunque sus trayectorias sean similares, también muestrean el mismo medio de propagación de forma diferente. Por lo tanto, el uso de diferentes tipos de ondas es esencial para delimitar mejor cualquier estructura”, explica el investigador del GEO3BCN-CSIC.
Desde su aterrizaje en noviembre de 2018, Insight ha detectado 1318 martemotos, incluyendo los causados por meteoritos mucho más pequeños. Sin embargo, esta es la primera vez que los investigadores obtienen mediciones sísmicas directas no sólo por debajo del sensor sísmico. “Con esta información, hemos visto que la corteza marciana, vista en el sitio del módulo de aterrizaje, probablemente no es representativa de la estructura general de la corteza del planeta”, destaca Schimmel.
En concreto, los investigadores han estimado que las velocidades sísmicas y la densidad de la corteza son mayores lejos del lugar de aterrizaje de la sonda InSight, lo que sugiere que o la composición es diferente o la porosidad es menor. “Esto podría explicarse por los procesos de resurgimiento volcánico. Y, de hecho, una gran parte de la trayectoria de las ondas superficiales atraviesa provincias volcánicas”, aclara el investigador de Geociencias Barcelona.
Gran impacto de un meteoro en Marte
Las ondas superficiales se detectaron debido a martemotos de magnitud cuatro provocadas por el impacto de un meteoroide enorme, que se estima que es uno de los mayores vistos en Marte desde que la NASA comenzó a explorar el planeta rojo. El módulo de aterrizaje InSight registró el temblor del impacto, mientras que las cámaras a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter detectaron el nuevo y enorme cráter desde el espacio.
Sin embargo, hasta la fecha no se habían detectado este tipo de ondas en ningún otro planeta distinto de la Tierra. Aunque los temblores sísmicos y los impactos de meteoritos en Marte no son infrecuentes –recientemente se ha informado de otros ejemplos y sus sonidos–, su detección y caracterización han sido todo un reto. Pero los dos eventos sísmicos registrados en la segunda mitad de 2021 fueron excepcionalmente grandes, de magnitudes superiores a 4.
En uno de los estudios, liderado por la investigadora Liliya Posiolovade la compañía Malin Space Science Systems (EEUU), se han utilizado imágenes de la superficie marciana tomadas por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) para comprobar, a través de los cráteres que dejaron, que estos dos eventos fueron causados por impactos de meteoritos.
Estas colisiones, que dieron lugar a dos grandes cráteres de impacto de más de 130 metros de diámetro cada uno, enviaron ondas superficiales que reverberaron por todo el planeta. Hasta la fecha solo se habían podido detectar ondas sísmicas propagadas desde el interior, o hipocentro, en las profundidades del planeta.
En el otro trabajo, el equipo de Doyeon Kim, geofísico del Instituto de Geofísica de la ETH de Zúrich (Suiza), aprovechó estas ondas superficiales –las primeras detectadas en Marte– para comprender mejor la estructura interior del planeta bajo el módulo de aterrizaje InSight, descubriendo que la corteza es aquí más densa de lo que se pensaba. Estas variaciones limitan los modelos de composición, formación y grosor de la corteza marciana.
Por su parte, Martin Schimmel, del Instituto Geociencias Barcelona (GEO3BCN-CSIC), que, junto a investigadores del Instituto Physique Du Globe de París (IPGP), ha llevado a cabo la codificación de software y el análisis de datos para evidenciar la presencia de ondas superficiales, añade: “Las observaciones de las ondas superficiales nos han permitido ampliar el conocimiento sobre la estructura de la corteza más allá del lugar de aterrizaje de la sonda InSight”.
Las ondas sísmicas son clave en esta misión, cuyo objetivo es estudiar el interior de Marte obteniendo más detalles sobre su corteza, manto y núcleo. A su vez, estos datos sirven al equipo científico de InSight para ampliar el conocimiento sobre la creación de los planetas rocosos, incluyendo la Tierra y la Luna.
“Las diferentes ondas, clasificadas en ondas de superficie y ondas de cuerpo, viajan a través del mismo planeta por trayectorias diferentes y, aunque sus trayectorias sean similares, también muestrean el mismo medio de propagación de forma diferente. Por lo tanto, el uso de diferentes tipos de ondas es esencial para delimitar mejor cualquier estructura”, señala Schimmel.
Desde su aterrizaje en noviembre de 2018, Insight ha detectado 1.318 maremotos, incluyendo los causados por meteoritos mucho más pequeños. Sin embargo, esta es la primera vez que los investigadores obtienen mediciones sísmicas directas no solo por debajo del sensor sísmico.
Los autores han estimado que las velocidades sísmicas y la densidad de la corteza son aún mayores lejos del lugar de aterrizaje de la sonda InSight, y así han deducido que o bien la composición es diferente o la porosidad es menor en las zonas volcánicas atravesadas por las ondas superficiales.
“Esto podría explicarse por los procesos de resurgimiento volcánico. Y, de hecho, una gran parte de la trayectoria de las ondas superficiales atraviesa provincias volcánicas”, apunta Schimmel.
Los técnicos de la misión calculan que InSight no tardará en finalizar sus operaciones, probablemente en diciembre de 2022, debido a la acumulación de polvo en sus paneles solares; aunque los sonidos de los impactos de meteoritos y los datos sísmicos que ha obtenido seguirán aportando información sobre la estructura del planeta rojo.
Fuente: CSIC
