A partire dal prossimo anno, gli scienziati otterranno il loro primo sguardo in profondità sotto la superficie di Marte.

È allora che la NASA invierà il primo lander robotico dedicato all'esplorazione del sottosuolo del pianeta. Intuizione, che sta per Esplorazione interna mediante indagini sismiche, studierà i terremoti per conoscere la crosta marziana, mantello e nucleo.

Ciò potrebbe aiutare a rispondere a una grande domanda:come nascono i pianeti?

Sismologia, lo studio dei terremoti, ha già rivelato alcune delle risposte qui sulla Terra, disse Bruce Banerdt, Investigatore principale di Insight presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California. Ma la Terra ha agitato il suo record geologico per miliardi di anni, nasconde la sua storia più antica. Marte, grande la metà della Terra, agita molto meno:è un pianeta fossile, preservando la storia della sua prima nascita.

"Durante la formazione, questa palla di roccia informe si è trasformata in un pianeta vario e affascinante, quasi come un bruco a una farfalla, " ha detto Banerdt. "Vogliamo usare la sismologia per sapere perché Marte si è formato in quel modo, e come i pianeti prendono forma in generale."

Una TAC planetaria

Quando le rocce si spezzano o si spostano, emettono onde sismiche che rimbalzano su un pianeta. Queste onde, meglio conosciuti come terremoti, viaggiano a velocità diverse a seconda del materiale geologico che attraversano.

Sismometri, come lo strumento SEIS di InSight, misurare le dimensioni, frequenza e velocità di questi terremoti, offrendo agli scienziati un'istantanea del materiale che attraversano.

"Un sismometro è come una macchina fotografica che cattura un'immagine dell'interno di un pianeta, " ha detto Banerdt. "È un po' come fare una scansione TC di un pianeta."

La documentazione geologica di Marte include rocce e minerali più leggeri, che si sono sollevati dall'interno del pianeta per formare la crosta marziana, e rocce e minerali più pesanti che sono affondati per formare il mantello e il nucleo marziani. Conoscendo la stratificazione di questi materiali, gli scienziati possono spiegare perché alcuni pianeti rocciosi si trasformano in una "Terra" piuttosto che in un "Marte" o "Venere", un fattore essenziale per capire dove può apparire la vita nell'universo.

Un'immagine sfocata

Ogni volta che si verifica un terremoto su Marte, darà a InSight una "istantanea" dell'interno del pianeta. Il team di InSight stima che la navicella subirà da un paio di dozzine a diverse centinaia di terremoti nel corso della missione. Piccoli meteoriti, che attraversano regolarmente la sottile atmosfera marziana, serviranno anche come "istantanee" sismiche.

"All'inizio sarà un'immagine sfocata, ma più terremoti vediamo, più nitido diventerà, " ha detto Banerd.

Una sfida sarà dare un'occhiata completa a Marte usando solo una posizione. La maggior parte della sismologia sulla Terra effettua misurazioni da più stazioni. InSight avrà l'unico sismometro del pianeta, richiedendo agli scienziati di analizzare i dati in modi creativi.

"Dobbiamo diventare intelligenti, Banerdt ha detto. "Possiamo misurare come le varie onde dello stesso terremoto rimbalzano sulle cose e colpiscono la stazione in momenti diversi".

Moonquakes e Marsquakes

InSight non sarà la prima missione della NASA a fare sismologia.

Le missioni Apollo includevano quattro sismometri per la Luna. Gli astronauti hanno fatto esplodere colpi di mortaio per creare vibrazioni, offrendo una sbirciatina a circa 328 piedi (100 metri) sotto la superficie. Hanno fatto schiantare gli stadi superiori dei razzi sulla Luna, producendo onde che hanno permesso loro di sondare la sua crosta. Hanno anche rilevato migliaia di veri terremoti lunari e impatti di meteoriti.

I lander vichinghi hanno tentato di condurre la sismologia su Marte alla fine degli anni '70. Ma quei sismometri erano posizionati sopra i lander, che ondeggiava al vento su gambe dotate di ammortizzatori.

"Era un esperimento per handicappati, "Ha detto Banerdt. "Scherzo sul fatto che non abbiamo fatto sismologia su Marte, l'abbiamo fatta a tre piedi sopra Marte".

InSight misurerà più della sismologia. Lo spostamento Doppler da un segnale radio sul lander può rivelare se il nucleo del pianeta è ancora fuso; una sonda autoscavante è progettata per misurare il calore dall'interno. Vento, i sensori di pressione e temperatura consentiranno agli scienziati di sottrarre il "rumore" vibrazionale causato dal tempo. La combinazione di tutti questi dati ci darà il quadro più completo di Marte finora.