Gli scienziati della NASA hanno trovato un'ampia diversità di minerali nei campioni iniziali di rocce raccolti dal rover Curiosity negli strati più bassi del Monte Sharp su Marte, suggerendo che le condizioni sono cambiate negli ambienti acquatici del pianeta nel tempo.

Curiosity è atterrato vicino al Monte Sharp nel cratere Gale nell'agosto 2012. Ha raggiunto la base della montagna nel 2014. Strati di rocce alla base del Monte Sharp si sono accumulati come sedimenti all'interno di antichi laghi circa 3,5 miliardi di anni fa. La spettroscopia orbitale infrarossa aveva mostrato che gli strati più bassi della montagna hanno variazioni nei minerali che suggeriscono che si siano verificati cambiamenti nell'area.

In un articolo pubblicato di recente in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , gli scienziati della divisione Astromaterials Research and Exploration Science (ARES) presso il Johnson Space Center della NASA a Houston riferiscono sui primi quattro campioni raccolti dagli strati inferiori del Monte Sharp.

"Siamo andati al cratere Gale per indagare su questi strati inferiori del Monte Sharp che hanno questi minerali precipitati dall'acqua e suggeriscono ambienti diversi, " ha detto Elizabeth Rampe, il primo autore dello studio e uno scienziato della missione di esplorazione della NASA a Johnson. "Questi strati si sono depositati circa 3,5 miliardi di anni fa, in coincidenza con un'epoca sulla Terra in cui la vita cominciava a prendere piede. Pensiamo che il primo Marte potrebbe essere stato simile alla prima Terra, e quindi questi ambienti avrebbero potuto essere abitabili."

I minerali trovati nei quattro campioni perforati vicino alla base del Monte Sharp suggeriscono che diversi ambienti erano presenti nell'antico Gale Crater. Ci sono prove per acque con pH diverso e condizioni ossidanti variabili. I minerali mostrano anche che c'erano più regioni di origine per le rocce in "Pahrump Hills" e "Marias Pass".

Il documento riporta principalmente su tre campioni della regione di Pahrump Hills. Questo è un affioramento alla base del Monte Sharp che contiene rocce sedimentarie che gli scienziati ritengono si siano formate in presenza di acqua. L'altro campione, chiamato "pelle di daino, " è stato riferito l'anno scorso, ma quei dati sono incorporati nella carta.

Lo studio di tali strati rocciosi può fornire informazioni sull'abitabilità passata di Marte, e la determinazione dei minerali trovati negli strati di roccia sedimentaria fornisce molti dati sull'ambiente in cui si sono formati. I dati raccolti a Mount Sharp con lo strumento Chemistry and Mineralogy (CheMin) su Curiosity hanno mostrato un'ampia diversità di minerali.

Alla base ci sono minerali provenienti da una sorgente magmatica primitiva; sono ricchi di ferro e magnesio, simile ai basalti delle Hawaii. Spostandosi più in alto nella sezione, gli scienziati hanno visto più minerali ricchi di silice. Nel campione "Telegraph Peak", gli scienziati hanno trovato minerali simili al quarzo. Nel campione "Buckskin", gli scienziati hanno trovato tridimite. Tridimite si trova sulla Terra, Per esempio, nelle rocce che si sono formate dalla fusione parziale della crosta terrestre o nella crosta continentale, una scoperta strana perché Marte non ha mai avuto una tettonica a zolle.

Nei campioni "Confidence Hills" e "Mojave 2", gli scienziati hanno trovato minerali argillosi, che generalmente si formano in presenza di acqua liquida con pH quasi neutro, e quindi potrebbero essere buoni indicatori di ambienti passati che erano favorevoli alla vita. L'altro minerale scoperto qui era jarosite, un sale che si forma in soluzioni acide. Il ritrovamento di jarosite indica che c'erano fluidi acidi ad un certo punto nel tempo in questa regione.

Ci sono anche diversi minerali di ossido di ferro nei campioni. Ematite è stata trovata vicino alla base; solo magnetite è stata trovata nella parte superiore. L'ematite contiene ferro ossidato, mentre la magnetite contiene sia forme ossidate che ridotte di ferro. Il tipo di minerale di ossido di ferro presente può indicare agli scienziati il ​​potenziale di ossidazione delle acque antiche.

Gli autori discutono due ipotesi per spiegare questa diversità mineralogica. Le stesse acque del lago alla base si stavano ossidando, quindi o c'era più ossigeno nell'atmosfera o altri fattori incoraggiavano l'ossidazione. Un'altra ipotesi, quella avanzata nell'articolo, è che siano sorti fluidi in una fase successiva. Dopo che i sedimenti rocciosi si sono depositati, un po' di acido, le acque sotterranee ossidanti si sono spostate nell'area, che porta alla precipitazione della jarosite e dell'ematite. In questo scenario, le condizioni ambientali presenti nel lago e nelle successive falde acquifere erano ben diverse, ma entrambi offrivano acqua liquida e una diversità chimica che avrebbe potuto essere sfruttata dalla vita microbica.

"Abbiamo tutte queste prove che Marte una volta era davvero bagnato, ma ora è secco e freddo, " ha detto Rampe. "Oggi, gran parte dell'acqua è rinchiusa nei poli e nel terreno ad alte latitudini come ghiaccio. Pensiamo che le rocce studiate da Curiosity rivelino antichi cambiamenti ambientali che si sono verificati quando Marte ha iniziato a perdere la sua atmosfera e l'acqua è stata persa nello spazio".

Nella carta, gli autori discutono se questa specifica area su Marte è un segno di questo evento che sta accadendo o solo un prosciugamento naturale di quest'area. Gli scienziati cercheranno risposte a queste domande mentre il rover sale sulla montagna.