Minuscolo a forma di stella e a coda di rondine, dossi scuri nella roccia luminosa a strati sottili di una cresta marziana stanno attirando un'attenta ispezione da parte del rover Curiosity Mars della NASA.

Questo insieme di forme sembra familiare ai geologi che hanno studiato i cristalli di gesso formati nei laghi prosciugati sulla Terra, ma il team scientifico di Curiosity sta considerando molteplici possibilità per l'origine di queste caratteristiche su "Vera Rubin Ridge" su Marte.

Un'incertezza che l'ispezione del rover può risolvere è il momento in cui si sono formate le caratteristiche a forma di cristallo, rispetto a quando strati di sedimenti si sono accumulati intorno a loro. Un altro è se il minerale originale che si è cristallizzato in queste forme rimane in esse o è stato successivamente dissolto e sostituito da qualcos'altro. Le risposte possono indicare prove di un lago in prosciugamento o di acque sotterranee che scorrevano attraverso il sedimento dopo che si era cementato nella roccia.

Il team del rover sta anche indagando su altri indizi nella stessa area per saperne di più sulla storia del Pianeta Rosso. Questi includono caratteristiche a forma di bastoncino delle dimensioni di chicchi di riso, vene minerali con zone sia chiare che scure, variazioni di colore nella roccia, laminazioni uniformemente orizzontali che variano più di dieci volte nello spessore dei singoli strati, e più di quattro volte la variazione nel contenuto di ferro dei bersagli rocciosi locali esaminati dal rover.

"C'è solo un tesoro di obiettivi interessanti concentrati in quest'area, ", ha affermato lo scienziato del progetto Curiosity Ashwin Vasavada del Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. "Ognuno è un indizio, e più indizi, meglio è. Sarà divertente capire cosa significa tutto questo".

Vera Rubin Ridge si distingue come una fascia resistente all'erosione sul versante nord del Monte Sharp inferiore all'interno del cratere Gale. Era una destinazione pianificata per Curiosity anche prima dell'atterraggio del rover del 2012 sul fondo del cratere vicino alla montagna. Il rover ha iniziato a scalare la cresta circa cinque mesi fa e ora ha raggiunto la salita, bordo meridionale. Alcune caratteristiche qui potrebbero essere correlate a una transizione verso la prossima area di destinazione in salita, che è chiamata "Unità di argilla" a causa dei minerali argillosi rilevati dall'orbita.

Il team ha guidato il rover in un sito chiamato "Jura" a metà gennaio per esaminare un'area in cui, anche nelle immagini dall'orbita, il substrato roccioso è notevolmente pallido e grigio, rispetto al rosso, substrato roccioso contenente ematite che forma la maggior parte del Vera Rubin Ridge.

"Queste minuscole forme a "V" hanno davvero attirato la nostra attenzione, ma non erano affatto il motivo per cui siamo andati su quella roccia, ", ha affermato Abigail Fraeman del JPL, membro del team scientifico di Curiosity. "Stavamo osservando il cambiamento di colore da un'area all'altra. Siamo stati fortunati a vedere i cristalli. sono così piccoli, non li vedi finché non ci sei sopra."

Le caratteristiche sono circa le dimensioni di un seme di sesamo. Alcuni sono singoli cristalli allungati. Comunemente, due o più si fondono in "coda di rondine" a forma di V o più complesse "zampe di allodola" o configurazioni a stella. "Queste forme sono caratteristiche dei cristalli di gesso, " ha detto Sanjeev Gupta, un membro del team scientifico di Curiosity presso l'Imperial College, Londra, che ha studiato tali cristalli nelle rocce della Scozia. Il gesso è una forma di solfato di calcio. "Questi possono formarsi quando i sali si concentrano nell'acqua, come in un lago evaporante."

Si pensa che il substrato roccioso finemente laminato del Giura derivi dalla sedimentazione del fondo lacustre, come è stato vero in molti inferiori, strati geologici più antichi Curiosity ha esaminato. Però, un'alternativa ai cristalli che si formano in un lago in evaporazione è che si sono formati molto più tardi da fluidi salati che si muovono attraverso la roccia. Questo è anche un tipo di prova che Curiosity ha documentato in più strati geologici, dove i fluidi del sottosuolo hanno depositato elementi come le vene minerali.

Alcuni bersagli rocciosi esaminati nell'area del Giura hanno vene minerali bicolore che si sono formate dopo che i sedimenti del lago si sono induriti nella roccia. Le porzioni più luminose contengono solfato di calcio; le porzioni più scure contengono più ferro. Alcune delle caratteristiche a forma di cristalli di gesso appaiono più scure del gesso, sono arricchiti di ferro, o sono vuoti. Questi sono indizi che il materiale cristallizzato originale potrebbe essere stato sostituito o rimosso da effetti successivi dell'acqua sotterranea.

Il piccolo, le caratteristiche a forma di bastoncino sono state viste per la prima volta due giorni prima che Curiosity raggiungesse il Giura. Tutte le immagini grezze dei rover su Marte vengono rapidamente pubblicate online, e alcuni che mostravano i "bastoncini" hanno attirato l'attenzione dei media paragonandoli ai fossili. Tra le possibilità alternative c'è che si tratti di frammenti di materiale venato scuro. I membri del team scientifico di Rover sono stati più entusiasti delle code di rondine che dei bastoncini.

"Finora in questa missione, la maggior parte delle prove che abbiamo visto sugli antichi laghi nel cratere Gale è stata relativamente fresca, acqua non salata, " disse Vasavada. "Se iniziamo a vedere i laghi diventare più salati con il tempo, che ci aiuterebbe a capire come è cambiato l'ambiente in Gale Crater, ed è coerente con un modello generale che l'acqua su Marte è diventata più scarsa nel tempo".

Un tale cambiamento potrebbe essere come la differenza tra i laghi di montagna d'acqua dolce, rifornito spesso con neve sciolta che mantiene diluiti i sali, e laghi salati nei deserti, dove l'acqua evapora più velocemente di quanto non venga sostituita.

Se i cristalli si sono formati all'interno della roccia indurita molto più tardi, piuttosto che in un lago evaporante, offrono prove sulla chimica di un ambiente sotterraneo umido.

"In entrambi gli scenari, questi cristalli sono un nuovo tipo di prova che costruisce la storia dell'acqua persistente e di un ambiente abitabile di lunga durata su Marte, " disse Vasavada.

Variazioni del contenuto di ferro nelle vene, le caratteristiche più piccole e il substrato roccioso circostante potrebbero fornire indizi sulle condizioni favorevoli alla vita microbica. Gli ossidi di ferro variano nella loro solubilità in acqua, con tipi più ossidati generalmente meno probabilità di essere dissolti e trasportati. Un ambiente con una gamma di stati di ossidazione può fornire un gradiente di energia simile a una batteria sfruttabile da alcuni tipi di microbi.

"Nella cresta superiore di Vera Rubin, vediamo indizi che c'erano fluidi che trasportano ferro e, attraverso qualche meccanismo, il ferro è precipitato, " Ha detto Fraeman. "C'è stato un cambiamento nella chimica dei fluidi che potrebbe essere significativo per l'abitabilità".