2 terremotos gigantescos sacuden el lado más lejano de Marte

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Concepción artística del módulo de aterrizaje InSight en Marte. Ilustración: NASA/JPL-Caltech

Durante más de tres años, el Servicio de Terremotos de Marte ha analizado los datos enviados por el Experimento Sísmico para la Estructura Interior, el sismómetro colocado en la superficie de Marte por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA.

El módulo de aterrizaje InSight de la NASA ("Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy, and Heat Transport") es un módulo de aterrizaje en Marte diseñado para realizar la primera revisión exhaustiva del Planeta Rojo desde su formación hace 4.500 millones de años. Es el primer explorador robótico del espacio exterior que estudiará en profundidad el "espacio interior" de Marte: su corteza, manto y núcleo.

Hasta octubre de 2021, InSight registró 951 eventos sísmicos, y todos ellos se encontraban en un radio de 100° de InSight.

Ahora, como se informa en un Nuevo estudio, el sismómetro colocado en Marte por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA ha registrado sus dos mayores eventos sísmicos hasta la fecha: un terremoto marciano de magnitud 4,2 y otro de magnitud 4,1. Los dos son los primeros eventos registrados que se producen en el lado más alejado del planeta desde el módulo de aterrizaje y son cinco veces más fuertes que el anterior evento más grande registrado. Dos sucesos distantes que se produjeron con pocos días de diferencia ofrecen el primer vistazo a la zona de sombra del núcleo de Marte.

Los datos de las ondas sísmicas de estos fenómenos podrían ayudar a los investigadores a conocer mejor las capas interiores de Marte, en particular el límite entre el núcleo y el manto, según informan los investigadores del Servicio de Sismos de Marte (MQS) de InSight en The Seismic Record.

Anna Horleston, de la Universidad de Bristol, y sus colegas pudieron identificar las ondas PP y SS reflejadas del evento de magnitud 4,2, llamado S0976a, del 25 de agosto de 2021, y localizaron su origen en los Valles Marineris, a 146° ± 7° de InSight.

Se trata de una enorme red de cañones que es una de las características geológicas más distintivas de Marte y uno de los mayores sistemas de agujeros del Sistema Solar.

Imágenes orbitales anteriores de fallas transversales y deslizamientos de tierra sugerían que la zona sería sísmicamente activa, pero el nuevo evento es la primera actividad sísmica confirmada allí.

S1000a, el evento de magnitud 4,1 registrado 24 días después, el 18 de septiembre de 2021, se caracterizó por ondas PP y SS reflejadas, así como por ondas Pdiff. Estas ondas de pequeña amplitud han atravesado el límite entre el núcleo y el manto. Esta es la primera vez que la misión InSight ha detectado ondas Pdiff. Los investigadores no pudieron precisar la ubicación de S1000a, pero al igual que S0976a, se originó en el lado lejano de Marte. Los investigadores estiman que este evento está a una distancia de entre 107° y 147° de InSight. La energía sísmica de S1000a también tiene la distinción de ser la más larga registrada en Marte, con una duración de 94 minutos.

Ambos sismos se produjeron en la zona de sombra del núcleo, una región en la que las ondas P y S no pueden viajar directamente al sismómetro de InSight porque son detenidas o dobladas por el núcleo. Las ondas PP y SS no siguen una trayectoria directa, sino que se reflejan al menos una vez en la superficie antes de viajar al sismómetro.

"El registro de los eventos dentro de la zona de sombra del núcleo es un verdadero paso adelante para nuestra comprensión de Marte. Antes de estos dos eventos, la mayor parte de la sismicidad se encontraba a unos 40 grados de distancia de InSight", dijo Savas Ceylan, coautor de ETH Zürich. "Al estar dentro de la sombra del núcleo, la energía atraviesa partes de Marte que nunca antes habíamos podido muestrear sismológicamente".

Mapa del relieve de la superficie de Marte que muestra la ubicación de InSight (triángulo naranja), otros marsquakes localizados (puntos morados) que se agrupan alrededor de 30° de distancia, cerca de Cerberus Fossae, y S0976a, situado dentro de Valles Marineris justo al norte de Sollis Planum. Se predice que la ubicación de S1000a está en algún lugar dentro de la región sombreada entre 107° y 147° de InSight. | Horelston et al. (2022) TSR

Los dos terremotos marcianos difieren en algunos aspectos importantes. S0976a se caracteriza por tener solo energía de baja frecuencia, como muchos de los terremotos identificados hasta ahora en el planeta, mientras que S1000a tiene un espectro de frecuencias muy amplio.

"[S1000a] es un claro valor atípico en nuestro catálogo y será clave para que sigamos comprendiendo la sismología marciana", dijo Horleston.

Es probable que S0976a tenga un origen mucho más profundo que S1000a, señaló. "Este último evento tiene un espectro de frecuencias mucho más parecido a una familia de eventos que observamos y que han sido modelados como terremotos superficiales de la corteza terrestre, por lo que este evento puede haber ocurrido cerca de la superficie. S0976a se parece a muchos de los sucesos que hemos localizado en Cerberus Fossae -una zona de extensas fallas- que tienen profundidades modeladas en torno a los 50 kilómetros o más y es probable que este suceso tenga un mecanismo de origen similar y profundo".

Los investigadores dijeron que, en comparación con el resto de la actividad sísmica detectada por InSight, los dos nuevos terremotos del lado lejano son verdaderos valores atípicos.

"No sólo son los eventos más grandes y distantes por un margen considerable, S1000a tiene un espectro y una duración diferentes a cualquier otro evento observado previamente. Se trata de eventos realmente notables en el catálogo sísmico marciano", dijo Horleston.

S0976a y S1000a son eventos notables en el catálogo sísmico marciano, y serán fundamentales para avanzar en el conocimiento del planeta rojo.

Fuentes, créditos y referencias:

Anna C. Horleston; John F. Clinton; Savas Ceylan; Domenico Giardini; Constantinos Charalambous; Jessica C. E. Irving; Philippe Lognonné; Simon C. Stähler; Géraldine Zenhäusern; Nikolaj L. Dahmen; Cecilia Duran; Taichi Kawamura; Amir Khan; Doyeon Kim; Matthieu Plasman; Fabian Euchner; Caroline Beghein; Éric Beucler; Quancheng Huang; Martin Knapmeyer; Brigitte Knapmeyer‐Endrun; Vedran Lekić; Jiaqi Li; Clément Perrin; Martin Schimmel; Nicholas C. Schmerr; Alexander E. Stott; Eléonore Stutzmann; Nicholas A. Teanby; Zongbo Xu; Mark Panning; William B. Banerdt. The Far Side of Mars: Two Distant Marsquakes Detected by InSight. The Seismic Record (2022) 2 (2): 88–99. DOI: 10.1785/0320220007

Fuente: Sociedad Sismológica de América