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¿Cómo perdió Marte su campo magnético y luego sus océanos?

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El sistema solar es un lugar difícil. Nuestro Sol, que nos da la vida, también puede quitarnos la vida. Si no fuera por el efecto protector de nuestro campo magnético, no estaríamos seguros en nuestro mundo.

la tierra y marte

Después de todo, el sol produce enormes cantidades de radiación. Sin un campo magnético, los vientos solares destruyen nuestra atmósfera y luego los océanos se evaporan y desaparecen en el espacio. En otras palabras, el fin de la Tierra sería como Marte.

La Tierra es el único planeta rocoso de nuestro sistema solar que tiene un fuerte campo magnético. Es por eso que Marte y la Tierra son tan diferentes entre sí hoy. Pero hace miles de millones de años, Marte también tenía un fuerte campo magnético. ¿Entonces qué pasó? Después de todo, sabemos que la Tierra, Marte y todos nuestros planetas vecinos nacieron de la misma materia cósmica. Por lo tanto, aprender la respuesta a esta pregunta será una respuesta que arrojará luz sobre nuestro propio pasado y futuro lejano.

¿Cómo perdió Marte su campo magnético y sus océanos?

Marte es un planeta frío y seco hoy. Además, su atmósfera es demasiado delgada para que el agua permanezca líquida. Pero la evidencia geológica sugiere que abundaba el agua líquida en la antigua superficie marciana. Esto se debe a que Marte alguna vez tuvo un campo magnético protector parcialmente similar al de la Tierra. Pero el campo magnético desapareció. Un equipo dirigido por Shunpei Yokoo de la Universidad de Tokio recientemente intentó explicarnos cómo sucede esto como resultado de sus experimentos.

Para ello, los investigadores recrearon condiciones en un laboratorio en la Tierra que se esperaba que estuvieran en el núcleo de Marte hace miles de millones de años. Primero hizo un material utilizando una mezcla de hierro, azufre e hidrógeno que se cree que se encuentra en el núcleo de Marte. Luego, el equipo colocó esta mezcla de hierro, azufre e hidrógeno entre dos diamantes. Luego lo calentó con un láser, simulando las altas temperaturas y presiones que se encuentran en el núcleo de un planeta rocoso.

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Las observaciones de muestras con rayos X y haces de electrones permitieron al equipo obtener imágenes de lo que sucedía durante la fusión bajo presión e incluso mapear cómo había cambiado la composición de la muestra durante ese tiempo. Como resultado, el material se dividió en dos líquidos diferentes, uno de hierro y azufre y el otro de hierro e hidrógeno. El líquido que contenía hidrógeno subió porque era menos denso. Y a medida que los fluidos se separaban, se formaban corrientes convectivas.

Estas corrientes activarían un campo magnético que podría conservar hidrógeno en una atmósfera alrededor de Marte, similar a las de la Tierra, lo que permitiría que el agua existiera en estado líquido. Sin embargo, tales corrientes son de corta duración. Tan pronto como los dos líquidos estén completamente separados, las corrientes se detendrán. Entonces el campo magnético desaparece. Y cuando eso sucede, el hidrógeno de la atmósfera es empujado al espacio por el viento solar. Esto conduce a la descomposición del vapor de agua y eventualmente a la evaporación de los océanos. Aparentemente, todo esto sucedió en el planeta Marte hace unos 4 mil millones de años.

Las ondas de plasma que emanan de la atmósfera superior del Sol se denominan viento solar. Las partículas cargadas eléctricamente en los vientos solares también crean paisajes de auroras que se observan en las regiones polares. (Fuente: pixabay.com)

¿Desaparecerá algún día el campo magnético de la Tierra como el campo magnético de Marte?

A raíz de este artículo, es posible que pienses que algún día la Tierra perderá su campo magnético y acabará como Marte. Pero no tengas miedo de inmediato. Como señala el equipo, eso no sucederá hasta dentro de al menos mil millones de años.

Esta separación de líquidos de hierro-azufre y hierro-hidrógeno también se ve en la Tierra. Sin embargo, existe una diferencia importante entre Marte y la Tierra. Esta es la temperatura. La temperatura del núcleo de la Tierra es mucho más alta que la del núcleo de Marte. A estas altas temperaturas, los líquidos de hierro-azufre y hierro-hidrógeno se mezclan entre sí. Así que no tenemos que preocuparnos por mucho tiempo.

Pero estos resultados tienen implicaciones para la búsqueda de exoplanetas habitables. El principal criterio para determinar de forma rutinaria si un planeta extrasolar puede albergar vida es la presencia de agua líquida en la superficie. Pero quizás un fuerte campo magnético debería ser otra medida clave para determinar si el planeta puede retener su agua. Este estudio también confirmó que los planetas necesitan un campo magnético protector para bloquear la radiación dañina.

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