Bajo la superficie de Marte, los dos hemisferios del planeta podrían ocultar una diferencia de temperatura de varios cientos de grados.
El contraste entre el norte y el sur ya es evidente en la superficie. El norte está formado principalmente por vastas llanuras bajas. El sur es más elevado, accidentado y está cubierto de cráteres, con una corteza generalmente más gruesa. Un estudio publicado en Nature indica ahora que esta separación se prolongaría en profundidad dentro del planeta.
Dos vistas topográficas globales de Marte elaboradas con el altímetro láser MOLA de Mars Global Surveyor. Los colores indican la altitud.
Crédito: NASA/JPL
Evidentemente, los investigadores no colocaron un termómetro en el manto marciano. Utilizaron las trayectorias de tres sondas: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter. Dieciséis años de mediciones de radio permitieron seguir diminutas variaciones en su velocidad, causadas por los cambios en el campo gravitatorio de Marte.
Para entenderlo, Marte no está sometido exactamente de la misma manera a la atracción del Sol durante todo el año. Su órbita es ligeramente alargada y su eje está inclinado. Por ello, el planeta se deforma muy ligeramente a lo largo de las estaciones. La manera en que responde a esta atracción depende, entre otras cosas, de la rigidez de las rocas situadas en profundidad.
Sin embargo, las variaciones de gravedad medidas no se corresponden con las esperadas si el interior de Marte fuera idéntico en todas partes. Los cálculos indican una diferencia de rigidez de más del 20 % en el manto, la gran capa rocosa situada entre la corteza y el núcleo. Esta diferencia sigue, en términos generales, la separación visible entre los dos hemisferios.
Modelo de la estructura interna de Marte deducido por el presente estudio.
La temperatura proporciona la principal explicación adoptada por los investigadores. Su modelo indica que el manto bajo las tierras altas del sur sería aproximadamente entre 200 y 400 °C más caliente que el situado bajo las llanuras del norte. También podría contener algo más de hierro.
¿Cómo podría existir todavía hoy una diferencia así? Una posibilidad se debe a la gruesa corteza del sur, que habría limitado la pérdida de calor durante miles de millones de años. También podrían intervenir lentos movimientos de rocas calientes en el manto. La historia antigua de Marte, incluido un posible impacto gigante, también sigue siendo objeto de estudio.
Este calor podría ayudar a comprender otras observaciones. Las ondas de algunos terremotos marcianos parecen perder más energía en el sur, lo que es compatible con rocas más calientes. Los investigadores también señalan que una temperatura elevada podría permitir localmente la presencia de pequeñas cantidades de roca fundida, es decir, magma, en profundidad.
Futuras mediciones podrían ayudar a distinguir entre estas posibilidades. Los investigadores proponen, en particular, utilizar observaciones electromagnéticas para buscar posibles bolsas de magma bajo las tierras altas. Mapas gravitacionales aún más precisos también podrían revelar si la materia fundida asciende y luego queda atrapada en la gruesa corteza del sur.