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Investigaciones recientes han revelado que el núcleo de Marte se formó mucho más rápido que el de la Tierra, gracias a que sulfuros de hierro y níquel fundidos se filtraron a través de roca sólida hasta el centro del planeta rojo. Este hallazgo plantea importantes preguntas sobre el proceso de formación de planetas y las diferencias entre Marte y su vecino terrestre.
La diferenciación planetaria y la formación del núcleo
Los planetas presentan una estructura en capas, similar a una cebolla. La superficie sobre la que nos encontramos es la corteza, que se asienta sobre el manto. A mayor profundidad, encontramos un núcleo externo sólido y un núcleo interno fundido, cuyo giro puede generar un campo magnético global. Los científicos planetarios denominan a este proceso «diferenciación», en el que diferentes elementos se separan entre sí. Los elementos más pesados, como el hierro y el níquel, tienden a hundirse en el corazón de los planetas, mientras que los elementos más ligeros permanecen en las capas externas.
Hasta ahora, se asumía que para que el hierro y el níquel pudieran hundirse en el núcleo planetario, el interior de un planeta tenía que estar fundido, principalmente por el calor liberado por la descomposición radioactiva del aluminio-26 y, posiblemente, del hierro-56. Este es, en gran medida, el proceso que se cree que dio forma al núcleo de la Tierra, un proceso que los científicos estiman que tomó mil millones de años o más. Sin embargo, Marte presenta una anomalía en esta narrativa.
Los meteoritos marcianos contienen evidencia radioisotópica que sugiere que el núcleo de Marte se formó en solo unos pocos millones de años tras la formación del sistema solar, lo que indica que Marte creció mucho más rápido que la Tierra. Sin embargo, los modelos de formación del sistema solar han tenido dificultades para explicar esta rapidez. Ahora, un equipo de científicos del Centro Espacial Johnson de la NASA ha presentado una posible solución a este enigma.
Hace entre 4.5 y 4.6 mil 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 infantil atrajo los elementos y minerales más pesados hacia el interior del disco, mientras que los materiales más ligeros, como el agua y el hidrógeno, se encontraban en las partes externas. Marte se formó en un lugar intermedio, donde coexistían abundantes cantidades de hierro y níquel con elementos más ligeros como oxígeno y azufre.
El equipo de la NASA se dio cuenta de que esta situación podría influir en la formación del núcleo de Marte, por lo que decidieron llevar a cabo experimentos para probar su hipótesis. En el laboratorio, lograron demostrar que los sulfuros fundidos de hierro y níquel pueden filtrarse a través de pequeñas grietas en la roca sólida, acumulándose en el núcleo de un planeta en un periodo de solo unos pocos millones de años, antes de que la descomposición radioactiva comenzara a fundir el interior.
Los científicos, liderados por Sam Crossley, realizaron experimentos a alta temperatura en el laboratorio de Petrología Experimental de la NASA, calentando muestras de roca rica en sulfatos a más de 1,020 grados Celsius, lo suficientemente caliente como para fundir sulfuros, pero no la roca silicática. A través de tomografías computarizadas por rayos X, pudieron observar cómo los sulfuros se movían a través de la roca sólida.
Para confirmar su hipótesis, el equipo buscó evidencia química en meteoritos que alguna vez formaron parte de un cuerpo planetario. Mediante la fusión parcial de sulfuros sintéticos, lograron reproducir patrones químicos inusuales encontrados en meteoritos ricos en oxígeno, proporcionando evidencia sólida de que la filtración de sulfuro ocurrió bajo esas condiciones en el temprano sistema solar.
Esta nueva visión sobre la formación del núcleo no solo se aplica a Marte, sino que podría ser un modelo para otros cuerpos planetarios significativos en esa región del disco protoplanetario. Además, las investigaciones sugieren que el núcleo de Marte debería ser rico en azufre, un elemento cuyo olor recuerda a los huevos podridos.
La investigación fue publicada el 4 de abril en la revista Nature Communications, y sus hallazgos podrían responder a preguntas fundamentales sobre los primeros días del planeta rojo.
