El núcleo fundido de Marte podría explicar los caprichos magnéticos del planeta rojo
Marte tuvo un campo magnético, pero no como el de la Tierra: solo protegía el hemisferio sur. Una nueva simulación explica cómo el calor interior y un núcleo líquido crearon un escudo magnético desigual.
Por Enrique Coperías
Hoy solo persiste una huella residual de un escudo magnético, atrapada en la corteza marciana. Lo que intriga a los astrónomos planetarios desde hace décadas es por qué esa huella magnética se concentra sobre todo en el hemisferio sur de Marte. Imagen conceptual generada con DAL-E
Al igual que la Tierra, Marte contó en su juventud con un poderoso campo magnético que protegía su atmósfera del viento solar, un flujo constante de partículas cargadas, principalmente protones y electrones, que emite el Sol hacia el espacio.
Hoy, sin embargo, solo persiste una huella residual de ese escudo, que está atrapada en su corteza. Y lo que ha desconcertado durante décadas a los astrónomos planetarios es por qué esa huella magnética se concentra principalmente en el hemisferio sur del planeta rojo.
Un nuevo estudio dirigido por el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG), en Estados Unidos, podría contener la clave. Usando simulaciones numéricas de vanguardia, los científicos de este centro de investigación muestran que el campo magnético de Marte en realidad pudo haber sido hemisférico desde el principio, o sea, que estaba limitado al sur del planeta.
¿La razón? La ausencia de un núcleo interno sólido y una liberación de calor asimétrica desde el interior marciano.
Un núcleo líquido y un planeta desigual
Según Chi Yan, autor principal del estudio e investigador del UTIG en la Facultad de Geociencias Jackson, estos resultados ofrecen una explicación coherente con lo que vemos hoy en la superficie de Marte: “«El campo magnético unilateral podría surgir si el núcleo interno de Marte fuera líquido. La lógica es que, sin un núcleo interno sólido, es mucho más fácil producir campos magnéticos hemisféricos o unilaterales».
Esa diferencia con respecto a la Tierra —cuyo núcleo sí está parcialmente solidificado— puede parecer menor, pero cambia por completo la dinámica interna del planeta y el comportamiento de su antigua dinamo, o sea, el mecanismo que genera campos magnéticos planetarios mediante el movimiento de metales líquidos en el núcleo.
Los investigadores construyeron modelos en 3D con ayuda del código MagIC, ampliamente reconocido en la comunidad científica por su capacidad de simular con precisión la magnetohidrodinámica planetaria.
El calor que solo escapaba por el sur
A diferencia de estudios previos, que asumían una estructura similar a la de la Tierra, este nuevo trabajo optó por simular un Marte sin núcleo sólido, algo que encaja mejor con los datos sísmicos de la misión InSight de la NASA, que concluyó en diciembre de 2022.
Estas mediciones sugieren que el núcleo de Marte contiene más elementos ligeros de lo esperado, lo que reduce su punto de fusión y hace probable que haya permanecido completamente fundido incluso hace 4.000 millones de años, cuando su campo magnético aún estaba activo.
En las simulaciones, los investigadores calentaron ligeramente más la mitad norte del manto marciano que la mitad sur. El resultado fue sorprendente: el calor escapaba preferentemente por el hemisferio sur. Ese patrón térmico creaba las condiciones ideales para generar una dinamo hemisférica, es decir, un campo magnético potente pero solo en una mitad del planeta.
Ilustración de la sonda espacial InSight de la NASA. Los instrumentos del módulo de aterrizaje detectaron que Marte podría tener un núcleo completamente fundido. Esto podría explicar el campo magnético unilateral de Marte, según una investigación del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas. Cortesía: ASA/JPL-Caltech
Lo que apunta el parámetro llamado |Δq|max
«Eso podría tener implicaciones para la antigua dinamo de Marte y, posiblemente, cuánto tiempo fue capaz de mantener una atmósfera —señala Yan en un comunicado de la Universidad de Texas en Austin. Y añade—: Cuanto más potente y duradero fuera ese campo, más tiempo habría retenido su atmósfera y, por tanto, una mayor capacidad de haber albergado agua líquida o condiciones habitables».
Las simulaciones también revelan que la magnitud del calor que escapaba desde el núcleo, representada por un parámetro llamado |Δq|max, estaba directamente relacionada con la intensidad de la asimetría magnética. Al aumentar este valor, el campo magnético se concentraba aún más en el sur.
Los modelos que alcanzaron un |Δq|max de 0,5 —es decir, una diferencia de calor de hasta el 87% entre hemisferios— generaban campos más fuertes y más parecidos a los que hoy observamos en Marte.
Dinamo reversible: ¿el campo magnético también oscilaba?
Una revelación intrigante del estudio es que, bajo ciertas condiciones, el campo magnético de Marte no solo era hemisférico, sino que también podía revertirse, y cambiar de orientación con el tiempo.
Este comportamiento, conocido en la Tierra pero hasta ahora poco explorado en Marte, podría explicar algunas observaciones desconcertantes en meteoritos marcianos, como el ALH 84001, y en los grandes cráteres del planeta.
«Durante una reversión, el campo se debilita y puede desaparecer casi por completo en el hemisferio norte, haciendo que la magnetización neta quede atrapada en el sur», explican los autores. De hecho, en algunos momentos las simulaciones alcanzaron un grado de hemisfericidad, esto es la relación entre los campos del sur y del norte, de hasta 4,28, lo que coincide con las observaciones actuales en la corteza marciana.
Simulación por computadora de un campo magnético unilateral en el Marte primitivo, basada en datos de un estudio dirigido por el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas. El estudio podría explicar la inusual huella magnética presente en Marte hoy. Cortesía: Ankit Barik / Johns Hopkins University
Una alternativa a los impactos
El estudio desafía una teoría extendida: que los campos magnéticos del hemisferio norte desaparecieron por el bombardeo de asteroides. Doug Hemingway, investigador del UTIG que no participó en el estudio, comenta lo siguiente: «Este trabajo ofrece una alternativa convincente a la idea de que los impactos borraron el magnetismo. Marte es fascinante porque se parece a la Tierra, pero tiene una dicotomía hemisférica extrema. Comprender su origen es clave”.
Y no es solo cuestión de historia planetaria. El magnetismo marciano influye en cómo el planeta ha perdido su atmósfera, cómo se protegió del viento solar y cómo pudo evolucionar hacia el entorno frío y seco que vemos hoy.
«Cualquier cosa que ayude a entender esa asimetría es valiosa», añade Hemingway.
Implicaciones para otros mundos… y para el nuestro
Más allá del planeta rojo, este tipo de modelos también son cruciales para entender otros cuerpos planetarios, incluída la Tierra primitiva antes de que su núcleo interno comenzara a solidificarse. Además, el trabajo ayuda a afinar los modelos de cómo surgen y desaparecen los campos magnéticos en planetas rocosos, una pieza clave para evaluar su potencial habitabilidad.
En palabras de Yan, este estudio no solo ofrece una explicación robusta y coherente del campo magnético hemisférico de Marte, sino que también aporta una nueva perspectiva sobre la evolución interna de los planetas. Y lo hace con un enfoque innovador, libre de suposiciones heredadas de la Tierra.
Como concluye Sabine Stanley, coautora del estudio y profesora en la Universidad Johns Hopkins, «no sabíamos si este modelo iba a funcionar, así que fue emocionante ver que podíamos generar un campo hemisférico consistente con lo que InSight nos ha dicho sobre el interior de Marte». ▪️
Información facilitada por la Universidad de Texas en Austin
Fuente: C. Yan, A. Barik, S. Stanley, A. Mittelholz, A.-C. Plesa, C.-L. Johnson. Mars' Hemispheric Magnetic Field From a Full-Sphere Dynamo. Geophysical Research Letters (2025). DOI: https://doi.org/10.1029/2024GL113926
