Marte se formó en tan solo unos millones de años

ESA

MADRID, 30 May. (EUROPA PRESS) -

Marte se desarrolló como planeta en tan poco tiempo como entre dos a cuatro millones de años después del nacimiento del sistema solar, mucho más rápido que la Tierra, según un nuevo estudio publicado en el 26 de mayo de la revista Naturaleza. La rápida formación del planeta rojo ayuda a explicar por qué es tan pequeño, según los científicos Nicolas Dauphas, de la Universidad de Chicago, y Ali Pourmand, de la Universidad de Miami.

Marte no es probablemente un planeta como la Tierra, que creció a su tamaño completo entre 50 y 100 millones de años a través de colisiones con otros cuerpos pequeños del sistema solar, dijo Dauphas, profesor asociado de ciencias geofísicas.

"La Tierra se hizo de los embriones como Marte, pero Marte es un embrión de transición a la competencia planetaria que no colisionó con otros embriones para dar lugar a un planeta parecido a la Tierra", dijo Dauphas. El nuevo trabajo proporciona evidencia de apoyo para esta idea, que fue propuesta por primera vez hace 20 años sobre la base de las simulaciones de crecimiento del planeta.

La nueva evidencia es probable que cambie la manera en cómo ven Marte los científicos planetarios, observó Pourmand, profesor asistente de Geología Marina y Geofísica en la Escuela Rosenstiel de la Universidad de Miami. "Pensamos que no hay embriones en el sistema solar para estudiar, pero cuando se estudia Marte, estamos estudiando embriones que finalmente hicieron planetas como la Tierra."

Ha habido grandes incertidumbres en la historia de la formación de Marte debido a la composición desconocida de su manto, la capa de roca que subyace a la corteza. "Ahora podemos reducir esa incertidumbre hasta el punto en que podemos hacer ciencia interesante", dijo Dauphas.

Dauphas y Pourmand fueron capaces de perfeccionar la edad de Marte mediante el uso como un cronómetro de la descomposición radioactiva de hafnio de tungsteno en meteoritos. El hafnio 182 se desintegra en tungsteno 182 en una vida media de nueve millones de años. Este proceso relativamente rápido significa que casi todo el hafnio 182 desaparecerá en 50 millones de años, proporcionando una manera de armar una cronología afinada de los primeros eventos en el sistema solar.

"Para aplicar ese sistema se necesitan dos gradientes", explicó Pourmand. "Se necesita la relación hafnio tungsteno del manto de Marte y que necesita la composición isotópica de tungsteno del manto de Marte." Este último era bien conocido de los análisis de meteoritos marcianos, pero no el primero.

Las estimaciones previas de la formación de Marte planteaban un rango tan elevado como 15 millones de años debido a que la composición química del manto marciano es en gran parte desconocida. Los científicos todavía luchan con grandes incertidumbres en la composición del manto terrestre, debido a que alteran la composición de procesos como la fusión.

"Tenemos el mismo problema de Marte", dijo Dauphas. El análisis de meteoritos marcianos aportan pistas sobre la composición del manto de Marte, pero sus composiciones también han cambiado.

La resolución de algunas incógnitas persistentes acerca de la composición de las condritas, un tipo común de meteoritos, proporcionó los datos que necesitaban. Esencialmente inalterados restos sobrantes del nacimiento del sistema solar, las condritas sirven de piedra de Rosetta para deducir la composición química del planeta.

Los cosmoquímicos han estudiado intensamente condritas, pero aún han comprendido poco entre las abundancias de las dos categorías de elementos que contienen, incluidos el uranio, el torio, lutecio y hafnio.

Dauphas y Pourmand analizaron las abundancias de estos elementos en más de 30 condritas, y se compararon con los de las composiciones de otros 20 meteoritos marcianos. "Una vez que se resuelve la composición de las condritas se pueden abordar muchas otras cuestiones", dijo Dauphas.

El hafnio y el torio ambos son elementos refractarios o no volátiles, lo que significa que sus composiciones se mantienen relativamente constantes en los meteoritos. También son elementos litofilos, aquellos que han permanecido en el manto cuando el núcleo de Marte se formó. Por lo tanto, si los científicos pueden medir la relación de hafnio-torio en el manto marciano, tendrían la proporción para todo el planeta, que necesitan para reconstruir su historia de la formación.

Las relaciones entre hafnio, torio, y el tungsteno dictaban que la proporción hafnio-torio en el manto de Marte debe ser similar a la misma proporción que en las condritas. Para calcular la proporción del manto marciano de hafnio-torio se divide la relación de torio-tungsteno de los meteoritos marcianos por la proporción hafnio-torio de las condritas. "¿Por qué haces eso? Debido a que el torio y el tungsteno tienen un comportamiento químico muy similar", dijo Dauphas.

Una vez que Dauphas y Pourmand determinaron esta relación, fueron capaces de calcular cuánto tiempo le llevó a Marte convertirse en un planeta. Una simulación por ordenador basada en estos datos muestra que Marte debe haber llegado a la mitad de su tamaño actual sólo dos millones de años tras la formación del sistema solar.

Una formación rápida de Marte podría ayudar a explicar las similitudes desconcertantes en el contenido de xenón de su atmósfera y de la Tierra. "Tal vez sea sólo una coincidencia, pero tal vez la solución es que parte de la atmósfera de la Tierra fue heredada de una generación anterior de embriones que tenían sus propios ambientes, tal vez un ambiente como el de Marte", dijo Dauphas.