Un año de ciencia sorprendente de la misión InSight de la NASA.


En esta imagen artística del vehículo de aterrizaje InSight de la NASA en Marte, se pueden ver capas del subsuelo del planeta y demonios de polvo en el fondo.
Créditos: IPGP / Nicolas Sarter.

Está comenzando a surgir una nueva comprensión de Marte, gracias al primer año de la misión de aterrizaje InSight de la NASA. Los hallazgos descritos en un conjunto de seis artículos publicados revelan un planeta vivo con terremotos, demonios de polvo y pulsos magnéticos extraños.

Cinco de los artículos fueron publicados en Nature. Un artículo adicional en Nature Geoscience detalla el sitio de aterrizaje de la nave espacial InSight, un cráter poco profundo apodado “Homestead hollow” en una región llamada Elysium Planitia.

InSight es la primera misión dedicada a estudiar profundamente debajo de la superficie marciana. Entre sus herramientas científicas se encuentran un sismómetro para detectar terremotos, sensores para medir la presión del viento y del aire, un magnetómetro y una sonda de flujo de calor diseñada para medir la temperatura del planeta.


Los primeros informes de resultados de la Misión Insight de la NASA incluyen pruebas localizadas de fuerte magnetización de la corteza, procesos atmosféricos inesperados y terremotos de fuentes distantes y enigmáticas. Algunos de los terremotos detectados por el sismómetro de Insight pueden rastrearse hasta Cerberus Fossae, una región que puede estar tectónicamente activa.
En conjunto, las mediciones geofísicas de Insight proporcionan información sobre la estructura interior y la evolución de Marte.
Una vista en corte de Marte que muestra el módulo de aterrizaje InSight estudiando la actividad sísmica. Créditos: J.T. Keane / Nature Geoscience.

Mientras el equipo continúa trabajando para llevar la sonda a la superficie marciana según lo previsto, el sismómetro ultrasensible, llamado Experimento Sísmico para Estructura Interior (SEIS), ha permitido a los científicos “escuchar” múltiples eventos de temblor de cientos a miles de kilómetros de distancia.

Las ondas sísmicas se ven afectadas por los materiales por los que se mueven, lo que brinda a los científicos una forma de estudiar la composición de la estructura interna del planeta. Marte puede ayudar al equipo a comprender mejor cómo se formaron inicialmente todos los planetas rocosos, incluida la Tierra.

  • Bajo la superficie;

Marte tiembla más a menudo, pero también más suavemente, de lo esperado. SEIS ha encontrado más de 450 señales sísmicas hasta la fecha, la gran mayoría de las cuales son probablemente terremotos (a diferencia del ruido de datos creado por factores ambientales, como el viento). El terremoto más grande tuvo una magnitud de 4.0, no lo suficientemente grande como para viajar por debajo de la corteza hacia el manto inferior y el núcleo del planeta. Esas son “las partes más jugosas de la manzana” cuando se trata de estudiar la estructura interna del planeta, dijo Bruce Banerdt, investigador principal de InSight en JPL.

Los científicos están listos para más: pasaron meses después del aterrizaje de InSight en noviembre de 2018 antes de que registraran el primer evento sísmico. A fines de 2019, SEIS estaba detectando alrededor de dos señales sísmicas por día, lo que sugiere que InSight acaba de aterrizar en un momento particularmente tranquilo. Los científicos todavía tienen los dedos cruzados por “la Grande”.

Marte no tiene placas tectónicas como la Tierra, pero sí tiene regiones volcánicamente activas que pueden causar temblores. Un par de terremotos estuvieron fuertemente relacionados con una de esas regiones, Cerberus Fossae, donde los científicos observaron rocas que pueden haber sido arrojadas por los acantilados. Allí, las antiguas inundaciones formaron canales de casi 1.300 kilómetros de largo. Los flujos de lava se filtraron en esos canales en los últimos 10 millones de años, un abrir y cerrar de ojos en tiempo geológico.

Algunos de estos jóvenes flujos de lava muestran signos de haber sido fracturados por terremotos hace menos de 2 millones de años. “Se trata de la característica tectónica más joven del planeta”, dijo el geólogo planetario Matt Golombek de JPL. “El hecho de que veamos evidencias de temblores en esta región no es una sorpresa, pero es muy bueno”.


Los dos terremotos más grandes detectados por InSight de la NASA parecen haberse originado en una región de Marte llamada Cerberus Fossae. Los científicos detectaron previamente signos de actividad tectónica allí, incluidos deslizamientos de tierra. Esta imagen fue tomada por la cámara HiRISE en el Mars Reconnaisance Orbiter de la NASA.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona
  • En la superficie;

Hace miles de millones de años, Marte tenía un campo magnético. Ya no está presente, pero dejó fantasmas, magnetizando rocas antiguas que ahora están entre 61 metros a varios kilómetros bajo tierra. InSight está equipado con un magnetómetro, el primero en la superficie de Marte en detectar señales magnéticas.

El magnetómetro ha encontrado que las señales en el hueco de Homestead son 10 veces más fuertes de lo que se predijo con base en datos de naves espaciales en órbita que estudian el área. Las mediciones de estos orbitadores se promedian en casi dos pares de cientos de kilómetros, mientras que las mediciones de InSight son más locales.

Debido a que la mayoría de las rocas de superficie en la ubicación de InSight son demasiado jóvenes para haber sido magnetizadas por el antiguo campo del planeta, “este magnetismo debe provenir de antiguas rocas subterráneas”, dijo Catherine Johnson, científica planetaria de la Universidad de Columbia Británica y el Instituto de Ciencia Planetaria. . “Estamos combinando estos datos con lo que sabemos de sismología y geología para comprender las capas magnetizadas debajo de InSight. ¿Cómo de fuertes o profundos tendrían que ser para que detectemos este campo?”

Además, los científicos están intrigados por cómo cambian estas señales con el tiempo. Las medidas varían según el día y la noche; También tienden a pulsar alrededor de la medianoche. Todavía se están formando teorías sobre las causas de tales cambios, pero una posibilidad es que estén relacionadas con el viento solar que interactúa con la atmósfera marciana.

  • En el viento;

InSight mide la velocidad del viento, la dirección y la presión del aire de forma casi continua, ofreciendo más datos que las misiones anteriores. Los sensores meteorológicos de la nave espacial han detectado miles de torbellinos que pasan, que se llaman demonios de polvo cuando recogen arena y se hacen visibles. “Este sitio tiene más torbellinos que cualquier otro lugar en el que hemos aterrizado en Marte con sensores meteorológicos”, dijo Aymeric Spiga, científico atmosférico de la Universidad de la Sorbona en París.

A pesar de toda esa actividad e imágenes frecuentes, las cámaras de InSight aún no han visto demonios de polvo. Pero SEIS puede sentir estos remolinos tirando de la superficie como una aspiradora gigante. “Los remolinos son perfectos para la exploración sísmica subterránea”, dijo Philippe Lognonné, del Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), investigador principal de SEIS.

  • Aún por llegar: el núcleo;

InSight tiene dos radios: una para enviar y recibir datos regularmente, y una radio más poderosa diseñada para medir el “bamboleo” de Marte a medida que gira. Esta radio de banda X, también conocida como el Experimento de rotación y estructura interior (RISE), puede revelar si el núcleo del planeta es sólido o líquido. Un núcleo sólido haría que Marte se tambaleara menos que uno líquido.

Este primer año de datos es solo un comienzo. Vigilar un año marciano completo (dos años terrestres) dará a los científicos una idea mucho mejor del tamaño y la velocidad de la oscilación del planeta.