Durante 16 años, las antenas de la Red de Espacio Profundo de la NASA siguieron por radio a tres sondas que orbitaban Marte. Al reanalizar esos datos, un equipo internacional ha llegado a la conclusión de que el manto bajo el sur de Marte está entre 200 y 400 grados Celsius más caliente que el que se encuentra bajo las llanuras del norte.
El trabajo lo dirigió Alexander Berne, que desarrolló el método durante su doctorado en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y hoy es investigador posdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona. El estudio, firmado por 14 autores, se publicó el 26 de agosto de 2026 en Nature.
«Los científicos suelen dar por hecho que el interior de los cuerpos planetarios tiene, en general, simetría esférica, pero eso no es necesariamente así», explica Berne en el comunicado de Caltech. «A medida que obtenemos más datos de gravedad, podemos determinar los entresijos tridimensionales de la estructura interna de un planeta», añade.
Dos caras que se ven desde la órbita
La diferencia entre los dos hemisferios de Marte se aprecia en cualquier mapa de su relieve. El norte es una llanura baja y lisa, mientras que el sur se eleva varios kilómetros, con un terreno accidentado y cubierto de cráteres, y la corteza a uno y otro lado difiere en unos 25 kilómetros de grosor medio.
Los geólogos llaman a esa frontera dicotomía cortical, y su origen se discute desde hace más de medio siglo. «La analogía más cercana en la Tierra sería la diferencia entre los continentes y el fondo oceánico, si no hubiera océanos», dijo Berne a Scientific American.
Los autores recuerdan en el artículo que las llanuras del norte «también pudieron albergar agua en superficie antes de que Marte perdiera sus supuestos océanos en el espacio». Por eso, entender cómo se formó esa división ayuda a acotar la hidrología antigua del planeta y el periodo en el que pudo tener condiciones aptas para la vida.
«Es importante entender la dicotomía que vemos entre el norte y el sur porque aporta información sobre procesos que pudieron influir en la hidrología de Marte, incluida la formación de cuencas que quizá contuvieron agua», señala en el comunicado de Caltech Amirhossein Bagheri, investigador posdoctoral en esa institución y coautor del estudio.
El Sol estira Marte a lo largo de su año
Marte recorre una órbita algo excéntrica y tiene el eje inclinado, así que el tirón gravitatorio del Sol cambia a lo largo del año marciano, que dura 687 días terrestres. «Eso crea una fuerza de marea, y la fuerza de marea cambia la forma de Marte a lo largo del año», explicó Berne a la revista estadounidense.
Esa deformación es minúscula, aunque basta para modificar el campo gravitatorio del planeta y, con él, la velocidad de las naves que lo orbitan. El equipo reprocesó los datos de seguimiento de Mars Global Surveyor, Mars Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter y corrigió el efecto de la atmósfera marciana, que también redistribuye masa con las estaciones.
La técnica se llama tomografía de mareas y consiste en deducir cómo es el interior de un cuerpo a partir de cómo responde a esas mareas. Ya se había usado para estudiar el manto de la Tierra y, más recientemente, el de la Luna, pero nunca se había aplicado a Marte.
«Si Marte tiene una estructura rara en el manto, esta señal será distinta de la que daría un interior simétrico», resumió Berne.
Un manto más rígido en el norte y más blando en el sur
Algunas de las variaciones medidas en el campo gravitatorio se desvían «hasta un 300 %» de lo que cabría esperar en un planeta con simetría esférica, escriben los autores. Para explicarlas, la rigidez efectiva del manto (el llamado módulo de cizalla, que indica cuánto se resiste la roca a deformarse) tiene que variar más de un 20 % entre hemisferios.
Según el modelo, el manto es más rígido bajo las llanuras del norte y más blando bajo las tierras altas del sur. Esa capa rocosa se extiende desde unos 50 hasta 1560 kilómetros de profundidad, entre la corteza y el núcleo de Marte, que se parece más al de la Tierra de lo que se creía.
Lo que más sorprendió al equipo fue el trazado de esa frontera interna, porque la línea que separa la roca rígida de la blanda sigue de cerca el límite de la dicotomía visible en superficie, incluidos sus quiebros hacia el norte o hacia el sur. «Fue una sorpresa feliz, y es lo que nos llevó a escribir el artículo», contó Berne a Scientific American.
De la rigidez de la roca a la temperatura
La roca más blanda suele estar más caliente, aunque la traducción no es inmediata. Si el contraste de rigidez se interpretara como si la roca respondiera igual que al paso de una onda sísmica, la diferencia de temperatura superaría los 1000 grados, algo imposible porque «toda la mitad sur estaría fundida, y eso no es lo que observamos», señaló Berne.
La clave está en que la marea solar actúa despacio, repartida a lo largo de todo el año marciano. A esa escala de tiempo, la rigidez del olivino, un mineral clave del manto, se vuelve entre 15 y 20 veces más sensible a la temperatura, de modo que basta un contraste de unos pocos cientos de grados. «Es una deformación que avanza lentamente con el tiempo», explicó el investigador.
Con esas cuentas, los autores concluyen que las diferencias de rigidez «pueden explicarse en su mayor parte por una anomalía térmica hemisférica de aproximadamente 200 a 400 °C en el manto marciano actual». Sus modelos admiten además hasta un 5 % de enriquecimiento en hierro en el manto que hay bajo las tierras altas del sur.
Ese calor encaja con lo que ya habían registrado los terremotos marcianos captados por el módulo InSight de la NASA. Los temblores de baja frecuencia originados en Terra Cimmeria, en el sur, pierden energía más deprisa que los procedentes de Cerberus Fossae, en el norte, y esa diferencia puede atribuirse a variaciones de temperatura en el manto de unos cientos de grados.
Tres hipótesis que podrían sumarse
Para explicar el origen de la dicotomía se han propuesto tres ideas: un impacto colosal que excavó las llanuras del norte, corrientes de convección que calentaron el manto del sur desde abajo o una corteza meridional tan gruesa que actúa como una manta sobre el calor radiactivo del interior.
Berne cree que estas posibilidades pueden combinarse. «Si tuvieras una anomalía térmica, se disiparía bastante rápido», dijo a Scientific American sobre el escenario del impacto, y añadió que «no esperaríamos tenerla hoy en el manto si un impacto fuera lo único que ocurrió».
En el artículo, los autores plantean un escenario híbrido en el que el impacto que formó la corteza del norte habría dejado el manto de ese hemisferio empobrecido en hierro. Después, la corteza más gruesa del sur podría haber retenido el calor o favorecido el ascenso de material caliente bajo las tierras altas, lo que elevaría la temperatura actual de esa región.
Ese manto caliente también podría ayudar a entender por qué la corteza del sur está más magnetizada. Según el comunicado de Caltech, una anomalía térmica en el manto meridional podría significar que existió un campo magnético lo bastante intenso como para dejar diferencias magnéticas entre el norte y el sur.
Volcanes recientes en el norte pese al calor del sur
El hallazgo deja una paradoja sobre la mesa. Algunos modelos térmicos predicen que un manto más caliente en el sur produciría más magma, y sin embargo la actividad volcánica reciente, de hace decenas de millones de años, se concentra en Cerberus Fossae, en el norte.
Los autores proponen dos explicaciones. La primera es que la corteza gruesa del sur frene el ascenso del magma, que se quedaría estancado a media corteza formando intrusiones difíciles de detectar en las imágenes; la segunda es que el magma necesite un terreno sometido a extensión para salir, como ocurre en Cerberus Fossae, mientras que las estructuras tectónicas del sur son sobre todo de compresión.
Paul Byrne, científico planetario de la Universidad Washington en San Luis que no participó en el estudio, ve más cabos sueltos. «Todavía quedan preguntas por responder», dijo a Scientific American, y le desconcierta que la región volcánica de Tharsis, la mayor de Marte, se encuentre en el margen de la dicotomía y no en las tierras altas del sur, donde el manto debería estar más caliente.
Lo que el estudio todavía no demuestra
La cifra de 200 a 400 grados es un contraste estimado entre regiones del manto, no una temperatura absoluta, y tampoco describe la temperatura del suelo que pisaría un vehículo explorador. Además, es un promedio de todo el espesor del manto, porque los datos no permiten situar la anomalía en una capa concreta, aunque los autores advierten de que sus resultados «no excluyen necesariamente una estructura más localizada verticalmente».
Tampoco hace falta roca fundida para explicar las mediciones. El comunicado de Caltech describe el interior del sur como «parcialmente fundido», pero el artículo es más prudente y señala que «nuestros resultados no requieren material fundido», si bien algunos modelos predicen que las temperaturas más altas aumentarían la producción de magma en esa zona. Además, la atenuación de los temblores registrada por InSight en el sur sigue muy lejos de la que cabría esperar de un olivino parcialmente fundido.
Amir Khan, científico planetario del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich (ETH Zúrich), que tampoco participó en el trabajo, lo considera en Scientific American «un enfoque interesante para obtener información sobre la estructura interna de Marte». Aun así, matiza: «Creo que lo más importante de este artículo son las observaciones. Lo que viene después es menos relevante, ya que se basa en una serie de supuestos de modelización».
Según Khan, no se puede asegurar que la anomalía térmica sea la única forma de interpretar los datos. Los propios autores reconocen que la correspondencia entre la rigidez del manto y la dicotomía se debilita cerca de Tharsis, y que sus resultados varían en parte según el modelo de atmósfera que se utilice para corregir la señal.
Para salir de dudas, el equipo propone sondeos electromagnéticos que aclaren si la anomalía térmica del sur va ligada a bolsas aisladas de magma o a una capa fundida más continua, y futuras misiones a Marte con experimentos de gravedad dedicados, como GRACE en la Tierra o GRAIL en la Luna, que podrían afinar el mapa en mucho menos tiempo.
Berne admite que el método puede acabar pesando más que el propio hallazgo. «Hasta cierto punto, este artículo es un poco un anuncio de ese método», reconoce, ya que funciona por completo desde la órbita y podría aplicarse a mundos como Mercurio, Encélado o incluso Plutón. «Siempre nos quejamos de los enormes presupuestos de las agencias espaciales. Esta es una forma de hacerlo mucho más barato y obtener el 80 % del resultado que quieres», dijo a Scientific American.
El estudio completo se ha publicado en Nature.
Imagen: NASA / Goddard Space Flight Center (MOLA)
