• 10 Novembre 2021 15:00

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Più cose apprendiamo sul Pianeta Rosso e più emergono profonde differenze con quello che è stato, forse troppo frettolosamente, definito il suo pianeta gemello, ovvero la Terra. Una parte significativa delle nuove conoscenze su Marte le dobbiamo alla missione In-Sight, acronimo di Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport.

Tre studi basati sui dati raccolti da In-Sight

Come spiega chiaramente l’acronimo lo scopo di questa missione della NASA, partita il 5 maggio 2018 e atterrata sulla superficie di Marte, più precisamente nella regione vulcanica di Elysium Planitia, alle ore 19:52:59 UTC circa del 26 novembre 2018, è esplorare gli strati interni del pianeta grazie all’analisi dei terremoti marziani. Questo obiettivo è perseguito grazie al Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), un sismografo, realizzato dal Centre national d’études spatiales (CNES) francese, con la partecipazione dell’Institut de Physique du Globe de Paris, del Politecnico federale di Zurigo, del Max Planck Institute (MPS), dell’Imperial College di Londra, dell’Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE) e del JPL.

Oggi ben tre studi, tutti pubblicati su Science, descrivono risultati e scoperte fatti analizzando i dati provenienti da questo sismografo, gettano una nuova luce sul sottosuolo marziano.

Il nucleo marziano

Il primo di questi articoli riguarda l’analisi delle caratteristiche del nucleo marziano che si è rivelato di natura liquida non riflettendo le onde sismiche trasversali. La misura del raggio del “cuore” di Marte è di circa 1830 chilometri, quindi più della metà del raggio del pianeta. Un nucleo così grande, associato ad una densità media del pianeta molto inferiore a quella terrestre, fa ritenere che esso sia formato da una lega di ferro e nichel con altri elementi più leggeri, arricchito di zolfo e ossigeno.

Il mantello di Marte

La seconda ricerca riguarda il mantello del Pianeta Rosso, studiato attraverso otto terremoti marziani, osservando sia le onde primarie che quelle secondarie. Quando avviene un terremoto l’energia accumulata dalle rocce si libera in parte sotto forma di onde sismiche che si propagano all’interno del pianeta. I due tipi principali di queste onde sismiche sono:

Le Onde P (o Primarie), le più veloci si propagano come le onde sonore nell’aria. Sono infatti anche dette “longitudinali” perché fanno oscillare le particelle di roccia che attraversano parallelamente alla loro direzione di propagazione. In sostanza, al loro passaggio, le rocce si comprimono e si dilatano continuamente.

Le Onde S (o Secondarie) viaggiano più lentamente delle “P”. L’oscillazione delle particelle di roccia che attraversano avviene trasversalmente rispetto alla loro direzione di propagazione. A differenza delle Onde P, le Onde S non causano variazioni di volume al loro passaggio e non si propagano nei fluidi.

L’analisi di queste onde ha dimostrato che Marte, contrariamente alla Terra che ha un mantello a due strati (liquido ed isolante sotto e uno superiore solido) ha un mantello esclusivamente solido, che lascia il posto ad una litosfera profonda 500 chilometri, il doppio di quella terrestre. La litosfera è la parte esterna più rigida di un pianeta comprendente la crosta e la porzione del mantello esterno, fino all’astenosfera, mantenendo un comportamento elastico. Questa struttura del mantello potrebbe spiegare perché Marte ha perso il suo calore ed anche l’assenza di una tettonica a placche.

La crosta marziana e lo stato dell’arte di In-Sight

Infine il terzo studio, anch’esso pubblicato su Science, si è concentrato sulla crosta marziana, misurandone lo spessore. Questi si è rivelato variabile ma comunque molto inferiore al previsto, arrivando al massimo a 72 chilometri di profondità. Tutti questi fondamentali risultati sono stati resi possibili da In-Sight, il cui lander da gennaio 2021 è stato dichiarato inoperativo.

Il 14 aprile 2021 InSight è entrato in modalità di ibernazione d’emergenza in quanto i suoi pannelli solari erano coperti di polvere marziana tale da non permettere l’accumulo di un quantitativo d’energia elettrica sufficiente per l’utilizzo dei sensori del lander.  A giugno 2021, per rimediare, il braccio robotico ha fatto cadere del terriccio marziano su di un pannello, aiutando così il vento a portare via un po’ della polvere depositata. Questo ha consentito di guadagnare circa 30 Wh al giorno e di ritardare per qualche settimana lo spegnimento di alcuni strumenti.

Filippo Giacomo Carrozzo, ricercatore dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell’Inaf ha dichiarato che grazie ad In-Sight “è stato come auscultare il battito del cuore di un paziente per capire le sue condizioni di salute. Lo ha fatto grazie a un sismometro molto sensibile, capace di rivelare tremori del sottosuolo delle dimensioni di un atomo di idrogeno”.

Nel complesso i tre studi dimostrano che il Pianeta Rosso ha una struttura molto diversa da quella terrestre, tanto da ipotizzare che i due corpi celesti si siano formati in modo sensibilmente diverso.

Fonti:

Le Scienze, ottobre 2021, ed. cartacea

alcune voci di Wikipedia

Natale Seremia

Appassionato da sempre di storia e scienza. Divoratore seriale di libri. Blogger di divulgazione scientifica e storica per diletto. Diversamente giovane. Detesto complottisti e fomentatori di fake news e come diceva il buon Albert: "Solo due cose sono infinite: l’universo e la stupidità umana, riguardo l’universo ho ancora dei dubbi."

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