Un nuevo estudio plantea que la la formación de Marte duró más tiempo de lo que se creía. De estar en lo correcto, revela que el proceso de formación del planeta rojo fue mucho más lento. Aunque no es fácil reconstruir su historia desde el presente…

La caótica historia del origen de Marte

Para ponernos en contexto, es necesario remontarnos a los orígenes del Sistema Solar. Durante su formación, hay evidencias que apuntan a que Marte fue golpeado por planetesimales. Pequeños protoplanetas de hasta 2000 kilómetros de diámetro, que chocaron con el planeta rojo durante sus primeras etapas. Un grupo de investigadores ha analizado cómo se mezclaron los elementos, de esos planetesimales, con cada impacto. Algo que apunta a que la formación de Marte duró más tiempo del que se pensaba hasta ahora.

La formación de Marte duró más tiempo de lo creído
Concepto artístico de un planeta rocoso siendo bombardeado por cometas. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Hay que recordar que no se sabe con exactitud cómo se formó Marte. No está muy claro hasta qué punto se vio afectado por las colisiones que se produjeron en el inicio del Sistema Solar. Además, en el presente no hay muchas formas de poder estudiarlo. El paso de miles de millones de años ha hecho que las huellas de esa historia hayan desaparecido casi por completo. Es muy difícil saber cómo fueron aquellas primeras colisiones. Pero, por suerte, quedan vestigios de aquella época tan remota.

Están presentes en forma de meteoritos marcianos. De los, aproximadamente, 61 000 meteoritos encontrados en la Tierra, 200 proceden del planeta rojo, expulsados tras colisiones más recientes. Esos fragmentos cuentan una historia que no podemos ver de ninguna otra manera. Muestran una gran variación en elementos afines al hierro, como el tungsteno o el platino. Son elementos que tienen a viajar del manto de un planeta hacia su núcleo durante las primeras etapas de su formación.

Un bombardeo que cuenta que la formación de Marte duró más tiempo de lo que se pensaba hasta ahora

La presencia de estos elementos en el manto marciano, tal y como se observa en esos meteoritos, es importante porque indican que el planeta fue bombardeado por planetesimales después de que se formase su núcleo. La presencia de ciertos elementos, que se encuentran en el manto, han permitido a los investigadores entender que la formación del planeta rojo ya estaba completa en aquellos momentos. Así, los investigadores explican que mucho platino y oro procedió de las primeras (y más grandes) colisiones.

Esta ilustración muestra cómo se habría mezclado el material, de un protoplaneta (en verde y marrón) con el propio material de Marte. Crédito: Southwest Research Institute

Pero, para poder entender qué sucedió, y por qué se puede plantear que la formación de Marte duró más tiempo, era necesario recurrir a las simulaciones por ordenador. Con la ayuda de un modelo, analizaron el efecto de las primeras colisiones. Así, observaron que el manto de marte sería heterogéneo. Si bien, al mismo tiempo, recuerdan que la impresión de cómo fue su formación se ve limitada porque la cantidad de meteoritos marcianos es muy reducida. No se dispone de un gran abanico para su estudio.

La proporción de isótopos de tungsteno, presente en los meteoritos marcianos, había llevado a pensar que Marte se formó entre 2 y 4 millones de años tras el propio Sistema Solar. Sin embargo, si se produjeron grandes colisiones al principio, la proporción de tungsteno se habría visto alterada. Algo que indicaría que su formación fue mucho más lenta, quizá de hasta 20 millones de años. En este caso, se trata de proyectiles muy grandes. No hablamos del típico asteroide de un puñado de metros, ni mucho menos…

La dificultad de medir el paso del tiempo en esas condiciones

En este caso, se habla de proyectiles tan grandes que tendrían sus propios núcleos y mantos. Algo que provocaría una mezcla variada de esos materiales en el incipiente manto marciano. A su vez, dificulta la medición del tiempo que necesitó Marte para formarse. Es un escenario diferente al habitual, en el que se supone que los proyectiles son mucho más pequeños y su composición es uniforme. De momento, parece claro que hay una discrepancia, pero para estudiarla es posible que haya que esperar algún tiempo.

Imagen de Marte, tomada por el rover Curiosity el 3 de abril de 2016. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Los meteoritos encontrado en la Tierra se formaron probablemente, según indican los investigadores, en lugares concretos del planeta. Su investigación muestra que Marte pudo recibir una cantidad variable de material a través de esos impactos. De modo que la concentración de elementos, con una afinidad alta al hierro, sea muy diferente en unas regiones u otras. Para saberlo, sin embargo, será necesario esperar a las próximas misiones. Incluyendo a aquellas que contemplan traer material a la Tierra para su estudio.

Toda la información que se obtenga permitirá entender mejor cuál es el grado de diferencia, en la presencia de ese tipo de elementos, en las rocas marcianas. Será un paso muy útil para, poco a poco, desenmarañar la historia de la evolución de Marte desde sus primeras etapas. Lo más importante, según cuentan los investigadores, será entender el papel de las primeras colisiones, y las más energéticas, para saber cómo afectaron a su evolución. No solo queda por descubrir si el planeta pudo tener vida…

Estudio

El estudio es S. Marchi, R. Walker y R. Canup; «A compositionally heterogeneous martian mantle due to late accretion». Publicado en la revista Science Advances el 12 de febrero de 2020. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Phys