Uno de los grandes descubrimientos de la misión InSight de la NASA es confirmar que Marte tiene un núcleo fundido como el de la Tierra. Pero no estaba claro si, además de este núcleo fundido, Marte también tenía un núcleo sólido, una vez más, siguiendo el ejemplo terrestre. Ahora, un reciente artículo afirma que, efectivamente, el planeta rojo posee un núcleo sólido de unos 1200 kilómetros de diámetro. Curiosamente, el paper, aunque emplea los datos recabados por el sismómetro francés de InSight, ha sido escrito por cinco científicos chinos y uno estadounidense.

La estructura interna de la Tierra (izquierda) comparada con la de Marte (Huixing Bi et al.).

Para llegar a esta conclusión, los investigadores han analizado las ondas sísmicas generadas por los numerosos aremotos cercanos a InSight, dos impactos de pequeños asteroides contra la superficie marciana y cuatro eventos —posiblemente aremotos— más lejanos. Estudios anteriores que han usado los datos de InSight han demostrado que es posible extraer muchísima información a pesar de contar con un único detector en la superficie. Los análisis de los vespagramas —así se llama a la representación de la potencia de las señales recibidas por un conjunto de sensores como sismómetros con respecto al tiempo— dista de ser sencilla y depende de muchos factores, como por ejemplo la temperatura y composición interna de las distintas capas.

Hasta ahora no estaba claro si Marte tenía un núcleo sólido (NASA).

Lo sorprendente es que las proporciones del núcleo marciano son similares a las terrestres. En concreto, el núcleo interno ocupa el 18% del diámetro marciano, una cifra muy similar al 19% del núcleo interno de la Tierra. Lógicamente, en términos absolutos el núcleo marciano es más pequeño porque es un planeta de menores dimensiones: el núcleo sólido terrestre mide 2442 kilómetros, mientras que el de Marte alcanza un diámetro de 1226 ± 134 kilómetros. La estructura interna de Marte es parecida a la terrestre, aunque la corteza marciana es proporcionalmente mucho más fina y no tiene capas adicionales. Además, Marte parece tener una capa adicional situada entre el manto y el núcleo externo compuesta por roca fundida, denominada MSL (Molten Silicate Layer). Recordemos que el núcleo exterior marciano tiene una densidad inferior al de la Tierra, por lo que además de hierro, níquel y azufre debe contener importantes cantidades de otros elementos ligeros como carbono, oxígeno e hidrógeno. Del mismo modo, el núcleo interno no puede estar formado solo por hierro y níquel sólidos. No obstante, tampoco puede tener mucha cantidad de hidrógeno porque este elemento rebaja el punto de fusión del hierro, impidiendo la formación de un núcleo sólido. Los autores del paper sugieren que el núcleo sólido puede tener entre un 12% y un 16% de azufre, menos de un 4% de carbono y menos de un 9% de oxígeno.

Situación de los aremotos (puntos blancos), impactos (puntos rojos) y aremotos lejanos (puntos azules, violetas) que generaron ondas que han sido analizadas en el paper. Los rombos rojos y naranjas son los puntos de rebote de las ondas en el límite del núcleo interno (Huixing Bi et al.).

El estudio del interior de Marte arroja luz sobre la evolución del planeta. Sabemos que la dinamo marciana se apagó relativamente pronto en la historia del planeta, dejando a Marte sin un campo magnético potente que pudiera proteger la atmósfera de la acción erosiva del viento solar. Los autores del paper afirman que el modelo interno es compatible con este escenario y que el núcleo de Marte se sigue enfriando, pero muy lentamente, por lo que apenas debe haber convección en el núcleo externo y, por tanto, no se puede generar un campo magnético intenso. Por supuesto, hacen falta más datos del interior de Marte que nos den información sobre la composición del núcleo y la viscosidad del manto.

Una de las últimas imágenes de InSight de Elysium Planitia, tomada el 11 de diciembre de 2022. En primer plano, la cubierta WTS (Wind and Thermal Shield) del sismómetro francés SEIS (NASA/JPL-Caltech).

De confirmarse la presencia de un núcleo sólido, Marte sería el tercer cuerpo del Sistema Solar en el que sabemos que existe una distribución interna de este tipo. Los otros cuerpos son, lógicamente, la Tierra y, contra todo pronóstico, la Luna. Y es que pese a su pequeño tamaño, nuestro satélite posee un núcleo interno sólido de hierro, rodeado por un núcleo de hierro fundido proporcionalmente más pequeño que el de la Tierra y Marte (el núcleo externo de la Luna mide unos 700 kilómetros de diámetro, mientras que el interno alcanza unos 500 kilómetros). Entre el manto y el núcleo externo, la Luna parece que tiene una capa extra de roca parcialmente fundida (no totalmente fundida como Marte). Es muy probable que Venus y Mercurio tengan un núcleo externo líquido y uno interno sólido, pero carecemos de mediciones sismológicas precisas de su superficie. Las sondas soviéticas Venera lo intentaron, pero no pudieron recabar datos sismológicos que permitieran deducir la estructura interna de Venus. Y, en el caso de Mercurio, ninguna sonda ha aterrizado en el planeta más pequeño del Sistema Solar. ¿Tendrán estos dos planetas rocosos una estructura interna similar a la de Marte y la Tierra?

Referencias:

  • https://www.nature.com/articles/s41586-025-09361-9