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| Hace tiempo que se sabe que Marte tuvo océanos debido, en parte, a un campo magnético protector similar al de la Tierra. |
Se cree que Marte fue una vez húmedo para cubrir su superficie con agua oceánica. Esta historia de agua en Marte plantea la posibilidad de que Marte albergara alguna vez vida.
Se cree que después de que Marte perdiera su campo magnético protector, la radiación solar y el viento solar lo despojaron de gran parte de su aire y agua. Un nuevo estudio de la Universidad de Tokio que recrea las condiciones esperadas en el núcleo de Marte hace miles de millones de años puede explicar la razón de la desaparición del campo magnético de Marte.
Los científicos descubrieron que el comportamiento del metal fundido que se creía presente probablemente dio lugar a un breve campo magnético que estaba destinado a desaparecer.
Ya se han resuelto varios misterios de Marte. Sin embargo, hay una cuestión que ha dejado perplejo al profesor Kei Hirose, del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Tokio: Debe haber habido un campo magnético alrededor de Marte, así que ¿por qué estaba allí y por qué estuvo allí tan brevemente?
Para responder a esta pregunta, un equipo dirigido por el estudiante de doctorado Shunpei Yokoo en el laboratorio de Hirose investigó un método novedoso para comprobar algo tan distante de nosotros en la realidad.
Según Hirose, "el campo magnético de la Tierra está impulsado por corrientes de convección inconcebiblemente enormes de metales fundidos en su núcleo. Se cree que los campos magnéticos de otros planetas funcionan del mismo modo".
"Aunque todavía no se conoce la composición interna de Marte, las pruebas de los meteoritos sugieren 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. Esto implica la presencia de otros elementos más ligeros, como el hidrógeno. Con este detalle, preparamos aleaciones de hierro que esperamos que constituyan el núcleo y las sometemos a experimentos".
En sus experimentos, los científicos utilizaron diamantes, láseres y una sorpresa. Hicieron una muestra de hierro, azufre e hidrógeno (Fe-S-H). Según los científicos, el núcleo de Marte estuvo una vez hecho de este material.
Colocando la muestra entre dos diamantes y comprimiéndola mientras se calentaba se pudo simular y estimar la temperatura y la presión en el núcleo. Las observaciones de la muestra con rayos X y haces de electrones permitieron al equipo imaginar lo que ocurría durante la fusión bajo presión. También pudieron trazar un mapa de cómo cambió la composición de la muestra durante ese tiempo.
Hirose dijo: "Nos sorprendió mucho ver un comportamiento particular que podría explicar muchas cosas. El Fe-S-H, inicialmente homogéneo, se separó en dos líquidos diferentes 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 y el otro en hidrógeno, y esto es clave para explicar el nacimiento y eventual muerte del campo magnético alrededor de Marte".
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| Bajo presión. El yunque de diamante utilizado en los experimentos © 2022 Yokoo et al. |
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 habrían impulsado un campo magnético para mantener el hidrógeno en una atmósfera alrededor de Marte. Esto, a su vez, habría permitido la existencia de agua en estado líquido. Sin embargo, no iba a durar.
Una vez que los dos líquidos se hubieran separado por completo, no habría habido más corrientes que impulsaran un campo magnético. El viento solar expulsó el hidrógeno de la atmósfera durante este evento. Esto provocó la descomposición del vapor de agua y, finalmente, la evaporación de los océanos marcianos.
Los científicos señalaron que "todo esto habría tenido lugar hace unos 4.000 millones de años".
Hirose dijo: "Teniendo en cuenta nuestros resultados, es de esperar que nuevos estudios sísmicos de Marte verifiquen que el núcleo se encuentra efectivamente en capas distintas, tal y como predijimos. Si es así, nos ayudará a completar la historia de cómo se formaron los planetas rocosos, incluida la Tierra, y a explicar su composición". Y quizá piensen que la Tierra también podría perder algún día su campo magnético, pero no se preocupen, eso no ocurrirá hasta dentro de al menos mil millones de años".
Fuentes, créditos y referencias:
Shunpei Yokoo, Kei Hirose, Shoh Tagawa, Guillaume Morard, Yasuo Ohishi. Stratification in planetary cores by liquid immiscibility in Fe-S-H. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-28274-z
Fuente: Universidad de Tokyo