Capire se un tempo Marte fosse in grado di supportare la vita è stata una delle principali forze trainanti per la ricerca su Marte negli ultimi 50 anni. Per decifrare l'antico clima e l'abitabilità del pianeta, i ricercatori guardano alla registrazione delle rocce, una registrazione fisica di antichi processi superficiali che riflettono l'ambiente e il clima prevalente al momento del deposito delle rocce.

In un nuovo articolo pubblicato su JGR:Pianeti , i ricercatori della missione NASA-JPL Mars Science Laboratory hanno utilizzato il rover Curiosity per aggiungere un altro pezzo al puzzle dell'antico passato di Marte, studiando un'unità di rocce all'interno del cratere Gale.

Hanno trovato prove di un antico campo di dune conservato come uno strato di rocce nel cratere Gale, che ricopre strati rocciosi che si sono depositati in un grande lago. I resti rocciosi del campo di dune sono conosciuti oggi come la formazione di Stimson.

I risultati aiutano gli scienziati a comprendere i processi superficiali e atmosferici, come la direzione in cui il vento ha soffiato la sabbia per formare le dune, e potenzialmente come il clima di Marte si è evoluto da un ambiente che potenzialmente ospitava la vita microbica, ad uno inabitabile.

Osservando gli strati rocciosi conservati attraverso le immagini raccolte dal rover Curiosity, i ricercatori hanno ricostruito la forma, direzione di migrazione e dimensione delle grandi dune, noto anche come draas, che occupava quella parte del cratere.

I modelli delle dune antiche, creato da ricercatori Imperiali, mostrano che le dune erano incastonate vicino al picco centrale del cratere Gale, noto come Mount Sharp, su una superficie erosa dal vento con un angolo di cinque gradi. La ricerca ha anche scoperto che le dune erano dune composte, grandi dune che ospitavano la propria serie di dune più piccole che viaggiavano in direzioni diverse rispetto alla duna principale.

L'autore principale, il dott. Steven Banham del Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra dell'Imperial, ha dichiarato:"Mentre soffia il vento, trasporta granelli di sabbia di una certa dimensione, e li organizza in mucchi di sabbia che riconosciamo come dune di sabbia. Queste morfologie sono comuni sulla Terra nei deserti sabbiosi, come il Sahara, il campo di dune della Namibia, e i deserti arabi. La forza del vento e la sua uniformità di direzione controllano la forma e le dimensioni della duna, e la prova di ciò può essere conservata nella documentazione rupestre.

"Se c'è un eccesso di sedimento trasportato in una regione, le dune possono arrampicarsi mentre migrano e seppelliscono parzialmente le dune adiacenti. Questi strati sepolti contengono una caratteristica chiamata "lettiera incrociata, " che può dare un'indicazione della dimensione delle dune, e la direzione in cui stavano migrando. Indagando su questi letti incrociati, siamo stati in grado di determinare che questi strati sono stati depositati da dune specifiche che si formano quando i venti in competizione trasportano i sedimenti in due direzioni diverse.

"È incredibile che, osservando le rocce marziane, possiamo determinare che due venti in competizione hanno spinto queste grandi dune attraverso le pianure del cratere Gale tre miliardi e mezzo di anni fa. Questa è una delle prime prove che abbiamo di direzioni del vento variabili, siano esse stagionale o meno".

La parte inferiore del Monte Sharp è composta da antichi sedimenti di fondo lacustre. Questi sedimenti si sono accumulati sul fondo del lago quando il cratere si è allagato, poco dopo la sua formazione 3,8 miliardi di anni fa. Curiosity ha passato gran parte degli ultimi nove anni a indagare su queste rocce alla ricerca di segni di abitabilità.

Il Dr. Banham ha aggiunto:"Più di 3,5 miliardi di anni fa questo lago si è prosciugato, e i sedimenti del fondo del lago furono esumati ed erosi per formare la montagna al centro del cratere, l'attuale Monte Sharp. I fianchi della montagna sono dove abbiamo trovato prove che un antico campo dunale formatosi dopo il lago, indicando un clima estremamente arido."

Però, le nuove scoperte suggeriscono che l'antico campo di dune avrebbe potuto nutrire la vita meno di quanto si pensasse in precedenza. Il dottor Banham ha dichiarato:"La vasta distesa del campo di dune non sarebbe stata un luogo particolarmente ospitale per la vita dei microbi, e il record lasciato alle spalle raramente conserverebbe prove di vita, se c'era.

"Questa sabbia del deserto rappresenta un'istantanea del tempo all'interno del cratere Gale, e sappiamo che il campo di dune è stato preceduto da laghi, eppure non sappiamo cosa ricopre le arenarie del deserto più in alto sul Monte Sharp. Potrebbero essere più strati depositati in condizioni aride, oppure potrebbero essere depositi associati a climi più umidi. Bisognerà aspettare e vedere".

I rover su Marte stanno permettendo ai ricercatori di esplorare il pianeta in dettaglio come mai prima d'ora. Il Dr. Banham ha aggiunto:"Sebbene i geologi leggano le rocce sulla Terra da 200 anni, è solo nell'ultimo decennio o giù di lì che siamo stati in grado di leggere le rocce marziane con lo stesso livello di dettaglio che facciamo sulla Terra".

I ricercatori continuano a esaminare le rocce trovate da Curiosity e ora si stanno concentrando sui modelli di vento registrati dalle dune più in alto del Monte Sharp. Il Dr. Banham ha detto:"Siamo interessati a vedere come le dune riflettono il clima più ampio di Marte, le sue stagioni che cambiano, e cambiamenti a lungo termine nella direzione del vento. In definitiva, tutto questo si riferisce alla principale domanda guida:scoprire se la vita sia mai sorta su Marte".

Un team internazionale guidato da Imperial ha trovato prove di antiche dune su Marte che potrebbero aiutare a spiegare le antiche condizioni della superficie.

Capire se un tempo Marte fosse in grado di supportare la vita è stata una delle principali forze trainanti per la ricerca su Marte negli ultimi 50 anni. Per decifrare l'antico clima e l'abitabilità del pianeta, i ricercatori guardano alla registrazione delle rocce, una registrazione fisica di antichi processi superficiali che riflettono l'ambiente e il clima prevalente al momento del deposito delle rocce.

In un nuovo articolo pubblicato su JGR:Pianeti , i ricercatori della missione NASA-JPL Mars Science Laboratory hanno utilizzato il rover Curiosity per aggiungere un altro pezzo al puzzle dell'antico passato di Marte, studiando un'unità di rocce all'interno del cratere Gale.

Hanno trovato prove di un antico campo di dune conservato come uno strato di rocce nel cratere Gale, che ricopre strati rocciosi che si sono depositati in un grande lago. I resti rocciosi del campo di dune sono conosciuti oggi come la formazione di Stimson.

I risultati aiuteranno gli scienziati a comprendere i processi superficiali e atmosferici, come la direzione in cui il vento ha soffiato la sabbia per formare le dune, e potenzialmente come il clima di Marte si è evoluto da un ambiente che potenzialmente ospitava la vita microbica, ad uno inabitabile.

Studiando gli strati di roccia conservati nelle immagini raccolte da Curiosity, i ricercatori hanno ricostruito la forma, direzione di migrazione e dimensione delle grandi dune, noto anche come draas, che occupava quella parte del cratere.

I modelli delle dune antiche, creato da ricercatori Imperiali, mostrano che le dune erano incastonate vicino al picco centrale del cratere Gale, noto come Mount Sharp, su una superficie erosa dal vento con un angolo di cinque gradi. La ricerca ha anche scoperto che le dune erano dune composte, grandi dune che ospitavano la propria serie di dune più piccole che viaggiavano in direzioni diverse rispetto alla duna principale.

L'autore principale, il dott. Steven Banham del Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra dell'Imperial, ha dichiarato:"Mentre soffia il vento, trasporta granelli di sabbia di una certa dimensione, e li organizza in mucchi di sabbia che riconosciamo come dune di sabbia. Queste morfologie sono comuni sulla Terra nei deserti sabbiosi, come il Sahara, il campo di dune della Namibia, e i deserti arabi. La forza del vento e la sua uniformità di direzione controllano la forma e le dimensioni della duna, e la prova di ciò può essere conservata nella documentazione rupestre.

"Se c'è un eccesso di sedimento trasportato in una regione, le dune possono arrampicarsi mentre migrano e seppelliscono parzialmente le dune adiacenti. Questi strati sepolti contengono una caratteristica chiamata "lettiera incrociata, " che può dare un'indicazione della dimensione delle dune, e la direzione in cui stavano migrando. By investigating these cross beds, we were able to determine these strata were deposited by specific dunes that form when competing winds transport sediment in two different directions.

"It's amazing that from looking at Martian rocks we can determine that two competing winds drove these large dunes across the plains of Gale crater three and a half billion years ago. This is some of the first evidence we have of variable wind directions—be they seasonal or otherwise."

The lower part of Mount Sharp is composed of ancient lakebed sediments. These sediments accumulated on the lakebed when the crater flooded, shortly after its formation 3.8 billion years ago. Curiosity has spent much of the last nine years investigating these rocks for signs of habitability.

Dr. Banham added:"More than 3.5 billion years ago this lake dried out, and the lake bottom sediments were exhumed and eroded to form the mountain at the center of the crater—the present-day Mount Sharp. The flanks of the mountain are where we have found evidence that an ancient dune field formed after the lake, indicating an extremely arid climate."

Inhospitable environment?

Però, the new findings suggest that the ancient dune field might have been less nurturing of life than previously thought. Dr. Banham said:"The vast expanse of the dune field wouldn't have been a particularly hospitable place for microbes to live, and the record left behind would rarely preserve evidence of life, if there was any.

"This desert sand represents a snapshot of time within Gale crater, and we know that the dune field was preceded by lakes—yet we don't know what overlies the desert sandstones further up Mount Sharp. It could be more layers deposited in arid conditions, or it could be deposits associated with more humid climates. We will have to wait and see."

Rovers on Mars are allowing researchers to explore the planet in detail like never before. Dr. Banham said:"Although geologists have been reading rocks on Earth for 200 years, it's only in the last decade or so that we've been able to read Martian rocks with the same level of detail as we do on Earth."

The researchers continue to examine rocks found by Curiosity and are now focusing on the wind patterns recorded by dunes further up Mount Sharp. Dr. Banham said:"We're interested to see how the dunes reflect the wider climate of Mars, its changing seasons, and longer-term changes in wind direction. In definitiva, this all relates to the major driving question:to discover whether life ever arose on Mars."

The research was funded by the UK Space Agency and forms part of the preparation for the forthcoming ESA ExoMars mission to explore Mars for signs of ancient life.

"A Rock Record of Complex Aeolian Bedforms in a Hesperian Desert Landscape:The Stimson Formation as Exposed in the Murray Buttes, Cratere di burrasca, Mars" is published in JGR:Planets .