Se sabe desde hace mucho tiempo que Marte alguna vez tuvo océanos debido en parte a un campo magnético protector similar al de la Tierra. Sin embargo, el campo magnético desapareció, y una nueva investigación finalmente puede explicar por qué. Los investigadores recrearon las condiciones esperadas en el núcleo deMarte hace miles de millones de años y descubrió que el comportamiento del metal fundido que se pensaba que estaba presente probablemente dio lugar a un breve campo magnético que estaba destinado a desvanecerse.
Ya sea por la ciencia ficción o por el hecho de que puedes verlo con tus propios ojos desde la Tierra, Marte ha capturado la imaginación de la gente durante siglos. Es uno de los planetas más cercanos a nosotros y ha sido estudiado con todo tipo de estudios científicos.instrumentos a bordo de las diversas sondas espaciales no tripuladas que lo han explorado y continúan haciéndolo. Sin embargo, a pesar de esto, hay algunas grandes preguntas sin respuesta sobre Marte, cuyas respuestas podrían incluso arrojar luz sobre nuestro propio pasado y futuro distantes, dado queLa Tierra, Marte y todos nuestros planetas vecinos nacieron de la misma materia cósmica.
Ya se han respondido algunas preguntas importantes sobre Marte. Por ejemplo, sabemos que muchas características visibles de Marte son prueba de que solía tener océanos y un campo magnético protector. Pero una pregunta en particular estaba en la mente del profesor Kei Hirose.del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de Tokio: Debe haber habido un campo magnético alrededor de Marte, entonces, ¿por qué estuvo allí y por qué estuvo allí tan brevemente? Obligados a responder a esta pregunta, un equipo dirigido por Ph.El estudiante de D. Shunpei Yokoo en el laboratorio de Hirose exploró una forma novedosa de probar algo tan distante de nosotros tanto en el tiempo como en el espacio.
"El campo magnético de la Tierra es impulsado por corrientes de convección inconcebiblemente enormes de metales fundidos en su núcleo. Se cree que los campos magnéticos en otros planetas funcionan de la misma manera", dijo Hirose. "Aunque aún no se conoce la composición interna de Marte, la evidenciade meteoritos sugiere 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 anteriormente. Estas cosas implican la presencia de elementos más ligeros adicionales como el hidrógeno. Coneste detalle, preparamos aleaciones de hierro que esperamos constituyan el núcleo y las sometemos a experimentos."
El experimento involucró diamantes, láseres y una sorpresa inesperada. Yokoo hizo una muestra de material que contenía hierro, azufre e hidrógeno, Fe-SH, que es de lo que él y su equipo esperan que esté hecho el núcleo de Marte. ColocaronEsta muestra entre dos diamantes y la comprimió mientras la calentaba con un láser infrarrojo. Esto fue para simular la temperatura y la presión estimadas en el núcleo. Las observaciones de muestras con rayos X y haces de electrones permitieron al equipo obtener imágenes de lo que estaba sucediendo durante la fusión bajopresión, e incluso trazar un mapa de cómo cambió la composición de la muestra durante ese tiempo.
"Nos sorprendió mucho ver un comportamiento particular que podría explicar muchas cosas. El Fe-SH inicialmente homogéneo se separó en dos líquidos distintos con un nivel de complejidad que no se había visto antes bajo este tipo de presiones", dijo Hirose. "Uno de los líquidos de hierro era rico en azufre, el otro rico en hidrógeno, y esto es clave para explicar el nacimiento y finalmente la muerte del campo magnético alrededor de Marte".
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, similares a las de la Tierra, habrían impulsado uncampo magnético capaz de mantener el hidrógeno en una atmósfera alrededor de Marte, lo que a su vez habría permitido que el agua existiera como líquido. Sin embargo, no iba a durar. A diferencia de las corrientes de convección interna de la Tierra, que son extremadamente duraderas, una vez que los dos líquidos habíancompletamente separado, no habría habido más corrientes para impulsar un campo magnético, y cuando eso sucedió, el hidrógeno de la atmósfera fue expulsado al espacio por el viento solar, lo que provocó la descomposición del vapor de agua y, finalmente, la evaporación de los océanos marcianos.Y todo esto habría ocurrido hace unos 4 mil millones de años.
"Con nuestros resultados en mente, es de esperar que un estudio sísmico adicional de Marte verifique que el núcleo está en capas distintas como predecimos", dijo Hirose. "Si ese es el caso, nos ayudaría a completar la historia de cómo la rocase formaron los planetas, incluida la Tierra, y explica su composición. Y podrías estar pensando que la Tierra algún día también podría perder su campo magnético, pero no te preocupes, eso no sucederá hasta dentro de al menos mil millones de años".
Este trabajo fue apoyado por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia JSPS KAKENHI Subvención No. 16H06285 y 21H04506.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Tokio. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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