Descifrar el pulso magnético de Marte y la Luna
Desentrañar cómo se formaron y evolucionaron los planetas a lo largo del tiempo es una labor de investigación compleja. La clave de este rompecabezas reside en la comprensión de los campos magnéticos planetarios, que se generan en las profundidades del núcleo de un planeta mediante un proceso conocido como dinamo. El estudio de estos campos de dinamo revela valiosos datos sobre la estructura, la composición y el estado térmico del interior profundo de un planeta, lo que permite echar un vistazo a su historia geológica. Marte y la Luna, foco del proyecto PETRA, financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, carecen actualmente de campo de dinamo. Sin embargo, sus cortezas, o capas rocosas superiores, conservan la magnetización, lo que sugiere que una vez albergaron un campo de dinamo. «El campo magnético de la corteza terrestre (un campo secundario que surge de las rocas magnetizadas), junto con las mediciones paleomagnéticas realizadas a partir de experimentos de laboratorio con muestras de rocas, constituyen el núcleo de la investigación de PETRA», señala la coordinadora del proyecto, Foteini Vervelidou. «Mediante su estudio, en PETRA se pretendía limitar las propiedades de las dinamos de Marte y la Luna».
Campo de dinamo marciano en estudio
La investigadora realizó pruebas paleomagnéticas en nueve piedras emparejadas del NWA 7034, un meteorito marciano con cristales de circón de 4 400 millones de años de antigüedad. «Lamentablemente, nuestros datos revelaron que estas muestras fueron expuestas a fuertes imanes de mano, un método común de identificación de meteoritos, lo que borró su historia magnética», destaca Vervelidou. «Realizamos un amplio estudio para ilustrar cómo los imanes de mano destruyen registros magnéticos cruciales y antiguos, mediante modelos numéricos y experimentos de remagnetización controlada». El equipo consiguió adquirir y medir muestras de nueve piedras emparejadas diferentes, desarrollando un protocolo para determinar si una muestra ha sido remagnetizada. Esto debería ayudar a que futuros estudios eviten interpretar erróneamente los registros magnéticos artificiales. «A pesar del borrado del registro magnético primario del meteorito de Marte, sigue siendo importante examinar la capacidad de los circones para conservar un registro magnético desde su cristalización», afirma Vervelidou. «Hemos iniciado un estudio utilizando un microscopio magnético, notable por su excepcional sensibilidad. Esta investigación ayudará en el análisis de las muestras recogidas por el Mars 2020 Perseverance Rover, utilizando la capacidad del microscopio para cartografiar campos magnéticos con una resolución espacial de 300 μm».
Campo de dinamo lunar en estudio
La investigadora también realizó estudios paleomagnéticos y magnéticos de rocas en muestras lunares de las misiones Apolo 16 y 17. Estas muestras, que abarcan dos mil millones de años, revelaron pruebas convincentes del magnetismo lunar. «Se descubrió que los mares basálticos de 3,7 Gyr del Apolo 17 estaban magnetizados por un campo magnético uniforme de unos 40 μT. Además, una submuestra presentaba dos firmas magnéticas distintas, lo que indica el origen lunar de los registros magnéticos de estas rocas. En conjunto, estos resultados apoyan la hipótesis de que la Luna tuvo en algún momento un potente campo de dinamo», subraya Vervelidou. En el estudio también se descubrió que el campo magnético lunar descendió significativamente con el tiempo, hasta unos 5 μT hace 3,4 Gyr, y posiblemente hasta cero hace 1,7 Gyr. A la luz de estudios anteriores, que han estimado que el campo magnético lunar duró hasta hace aproximadamente 1,5 Gyr, estos resultados ofrecen pruebas a favor de un funcionamiento intermitente de la dinamo lunar o de una dinamo cuya intensidad fluctuaba en el tiempo. «Nuestro trabajo con los mares basálticos del Apolo 17 pretendía identificar posibles variaciones rápidas en la intensidad del campo magnético lunar, pero nuestros hallazgos no aportan tales pruebas», explica Vervelidou. «Cuando trabajamos con las brechas de regolito del Apolo 16, seguimos un protocolo de laboratorio diferente, que consistía en calentar las rocas en una atmósfera controlada. Los resultados de nuestro estudio proporcionan la primera medición absoluta de la intensidad del campo de la dinamo lunar hace 3,4 Gyr». «Las versátiles metodologías de PETRA pueden aplicarse a cualquier cuerpo terrestre, lo que brinda conocimientos valiosos sobre la formación y evolución planetarias. Al optimizar la sinergia entre las mediciones de las naves espaciales y los estudios de laboratorio, un objetivo al que el equipo de PETRA ha contribuido, podemos aprovechar al máximo las oportunidades que ofrecen las misiones en curso y futuras dirigidas por la ESA», concluye Vervelidou. Por último, cabe destacar un cómic titulado «El METEORITO que era DEMASIADO MAGNÉTICO» que desentraña la historia geológica de los planetas y que se desarrolló en el contexto de PETRA.
Palabras clave
PETRA, Marte, campo magnético, campo de la dinamo, Luna, paleomagnético, Apolo