Mientras que el sismómetro de InSight ha estado esperando pacientemente a que el próximo gran terremoto ilumine su interior y defina su estructura corteza-manto-núcleo, dos científicos, Takashi Yoshizaki (Universidad de Tohoku) y Bill McDonough (Universidad de Tohoku y Universidad de Maryland, College Park), han construido un nuevo modelo compositivo para Marte. Utilizaron rocas de Marte y mediciones de satélites en órbita para predecir la profundidad hasta su límite entre el núcleo y el manto. algunos 1, 800 km por debajo de la superficie y han podido sugerir que su núcleo contiene cantidades moderadas de azufre, oxígeno e hidrógeno como elementos ligeros.

Yoshizaki explica, "Conocer la composición y la estructura interior de los planetas rocosos nos informa sobre las condiciones de formación, cómo y cuándo el núcleo se separó del manto, y el momento y la cantidad de corteza extraída del manto ".

Los primeros astrónomos utilizaron las distancias de separación y los períodos orbitales de los planetas y sus lunas para determinar el tamaño, masa y densidad de estos cuerpos. Las naves espaciales en órbita de hoy proporcionan más detalles sobre la forma y densidad de un planeta, pero la distribución de la densidad en su interior ha permanecido desconocida. El perfil sísmico de un planeta proporciona esta información fundamental. Cuando un terremoto sacude un planeta, las ondas sonoras viajan por su interior a velocidades controladas por su composición y temperatura internas. Fuertes contrastes en densidad, por ejemplo, roca contra acero, hacer que las ondas sonoras respondan de manera diferente, revelando la profundidad del límite entre el núcleo y el manto y los detalles de la probable composición de estas capas.

A finales del siglo XIX, los científicos plantearon la hipótesis de un núcleo metálico dentro de la Tierra, pero no fue hasta 1914 que los sismólogos demostraron su existencia a una profundidad de 2, 900 km. Los sismólogos revelaron la estructura del interior del planeta, lo que ayuda a localizar fuentes y comprender la naturaleza de los terremotos. Los cuatro sismómetros lunares instalados por los astronautas del Apolo definieron la estructura núcleo-manto-corteza lunar. Marte, el segundo mejor planeta explorado, recibió su primer sismómetro de la misión InSight a mediados de 2018.

Los modelos de composición de un planeta se desarrollan reuniendo datos de rocas superficiales, observaciones físicas y meteoritos condríticos, los bloques de construcción primitivos de los planetas. Estos meteoritos son mezclas de roca y metal, como los planetas, que se componen de sólidos acumulados de la nebulosa solar temprana. Diferentes proporciones de óxidos de magnesio, silicio y hierro y aleaciones de hierro y níquel componen estos sólidos.

Yoshizaki agrega, "Descubrimos que el núcleo de Marte tiene solo una sexta parte de su masa, mientras que para la Tierra, es un tercio de su masa ". Estos hallazgos son consistentes con que Marte tiene más átomos de oxígeno que la Tierra, un núcleo más pequeño, y una superficie roja oxidada. También encontraron mayor abundancia de elementos volátiles en Marte que en la Tierra. por ejemplo, azufre y potasio, pero menos de estos elementos que en los meteoritos condríticos.

El sismómetro de la misión InSight de la NASA probará directamente este nuevo modelo de Marte cuando defina la profundidad del límite entre el núcleo y el manto marciano. Estos modelos de composición para Marte y la Tierra proporcionan pistas sobre el origen y la naturaleza de los planetas y las condiciones para su habitabilidad.