El Misterioso Núcleo de Marte
Experimentos recientes han revelado que el **núcleo de Marte** se formó mucho más rápido que el de la Tierra. Este fenómeno se debe a que los **sulfidos de hierro y níquel** fundidos se filtraron a través de rocas sólidas y llegaron al centro del planeta rojo.
La Estructura de los Planetas
Los **planetas** son estructuras **estratificadas**, similar a una cebolla. La superficie sobre la que caminamos es la **corteza**, ubicada sobre el manto. Más profundo, encontramos un núcleo externo sólido y un núcleo interno fundido, el cual, al girar, puede generar un campo magnético global.
Los científicos planetarios llaman a esta estratificación “**diferenciación**”, en el sentido de que diferentes elementos pudieron separarse unos de otros. Elementos más pesados, particularmente el hierro y el níquel, tienden a hundirse en el corazón de los planetas, mientras que los elementos de silicato más ligeros permanecen en las capas exteriores. Sin embargo, se había asumido que, para que el hierro y el níquel pudieran hundirse en un núcleo planetario, el interior de un planeta debía ser fundido, generalmente por el calor liberado por la **descomposición radiactiva** del aluminio-26 y posiblemente del hierro-56.
La Formación del Núcleo de Marte
Este método es más que probable que describa cómo se formó el núcleo de la **Tierra**, un proceso que los científicos estiman tomó mil millones de años o más. Sin embargo, Marte presenta un caso peculiar. Los **meteoritos** marcianos contienen evidencia radioisotópica que es sensible a la formación del núcleo de Marte, indicando que este núcleo se formó no en miles de millones de años, sino en apenas unos pocos millones de años después del nacimiento del **sistema solar**. Esto sugiere que Marte se formó mucho más rápido que la Tierra, pero los modelos de formación del sistema solar han tenido dificultades para replicar este fenómeno.
Recientemente, científicos del **Centro Espacial Johnson de la NASA**, específicamente del **Aerospace Research and Exploration Science (ARES)**, creen haber encontrado la respuesta. Podrían haber descubierto cómo Marte pudo haber formado su núcleo tan rápidamente sin experimentar crecimientos anómalos en sus etapas iniciales.
Experimentos en el Laboratorio
Hace entre 4.5 y 4.6 miles de millones de años, los planetas se formaron a partir de un disco de gas y polvo que rodeaba al **sol**, conocido como disco protoplanetario. La gravedad del sol atraía los elementos y minerales más pesados, incluidos el hierro y el níquel, hacia el interior del disco, mientras que los materiales más ligeros, como el agua y el hidrógeno, se quedaban en las partes exteriores.
El lugar donde se formó Marte estaba situado entre esas secciones. Había abundante hierro y níquel a su alrededor, pero también espacio para elementos más ligeros como el oxígeno y el azufre. El equipo de ARES comprendió que esto podría haber influido en la formación del núcleo de Marte, por lo que realizaron pruebas para confirmarlo. Produjeron la primera evidencia directa de que los sulfidos de hierro y níquel fundidos pueden filtrarse a través de pequeñas grietas en las rocas sólidas, acumulándose en el núcleo de un planeta en apenas unos millones de años, antes de que la descomposición radiactiva convirtiera el interior en un magma.
Los científicos, liderados por Sam Crossley, realizaron experimentos a alta temperatura en el laboratorio de Petrología Experimental de la NASA, calentando muestras de roca ricas en sulfatos a más de 1,020 grados Celsius, suficiente para derretir sulfidos, pero no rocas de silicato. Luego, exploraron las muestras calentadas con tomografía computarizada de rayos X para observar si los sulfidos se habían filtrado a través de la roca sólida.
Crossley afirmó que “pudimos observar en renderizados en 3D cómo los sulfidos fundidos se movían a través de la muestra experimental, fluyendo en las grietas entre otros minerales”. Sin embargo, necesitaban comprobar si esto podría realmente ocurrir en el interior de un cuerpo planetario, así que buscaron evidencia química forense de la percolación de sulfidos en meteoritos.
Evidencia de Meteoritos
Al fundir parcialmente sulfidos sintéticos infundidos con metales del grupo del platino, lograron reproducir los mismos patrones químicos inusuales encontrados en meteoritos ricos en oxígeno. Esto proporcionó una fuerte evidencia de que la percolación de sulfidos ocurrió bajo esas condiciones en los primeros días del sistema solar.
La identificación de esos metales del grupo del platino, como el iridio y el osmio, requirió métodos ingeniosos. Jake Setera, investigador de ARES, desarrolló un método de ablación láser que podía rastrear estos metales en las muestras experimentales complejas. Sus resultados confirmaron que los rescoldos de los metales del grupo del platino coincidían con las cantidades encontradas en ciertos meteoritos condriticos.
Esto confirmó la hipótesis de que en un entorno planetario, los **melts densos** migrarían al centro de un cuerpo y formarían un núcleo, incluso antes de que la roca circundante comenzara a fundirse. Este modelo de formación del núcleo tendría aplicaciones no solo para Marte, sino también para otros cuerpos grandes en el disco protoplanetario medio.
Los hallazgos pueden ofrecer respuestas a preguntas fundamentales sobre los primeros días del planeta rojo y sugieren una rica presencia de azufre en su núcleo. Y, curiosamente, ¿qué olor se asocia comúnmente con el azufre? Huevo podrido.
La investigación fue publicada el 4 de abril en la revista Nature Communications.
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