Un panorama del cratere Gale su Marte ripreso dalla cresta di Vera Rubin. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Un team di scienziati guidato da Shaunna Morrison di Carnegie e tra cui Bob Hazen ha rivelato la mineralogia di Marte su una scala senza precedenti, che li aiuterà a comprendere la storia geologica e l'abitabilità del pianeta. I loro risultati sono pubblicati in due Mineralologo americano documenti.
I minerali si formano da nuove combinazioni di elementi. Queste combinazioni possono essere facilitate dall'attività geologica, compresi i vulcani e le interazioni acqua-roccia. Comprendere la mineralogia di un altro pianeta, come Marte, consente agli scienziati di tornare sui propri passi e comprendere le forze che hanno modellato la loro formazione in quel luogo.
Uno strumento sul Mars Curiosity Rover della NASA chiamato Chemistry and Mineralogy Instrument, o CheMin, è il primo strumento del suo genere ad operare su un altro pianeta. Ma ci sono dei limiti a quanto può dire agli scienziati sui minerali del Pianeta Rosso:come si sono formati e cosa possono illuminare sulla storia di Marte.
Ma Morrison ha trovato un modo per raccogliere ancora più informazioni dai dati di CheMin, informazioni che dipingono un quadro dettagliato dei minerali incontrati dal rover su Marte.
CheMin è in grado di discernere quali tipi di minerali esistono su Marte e in quali proporzioni si trovano. Ma fino a questo ultimo lavoro di Morrison, gli scienziati non avevano le capacità di calibrazione per misurare la composizione precisa o la chimica dei cristalli di quei minerali dai soli dati CheMin. Per esempio, CheMin ha detto agli scienziati terrestri che esistono certi tipi di feldspato su Marte, ma non ha fornito il livello di dettaglio che può fornire ai mineralogisti indizi vitali sulle condizioni sotto i feldspati formati.
Un mosaico del Mars Curiosity Rover della NASA a Rocknest, il punto nel cratere Gale dove ha avuto luogo il primo campionamento di scoop della missione. Davanti al rover si possono vedere quattro cicatrici a paletta. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Cristalli, per definizione, hanno una struttura ripetitiva a lungo raggio. La più piccola unità della geometria di questo reticolo cristallino è chiamata cella unitaria, composto da unità atomiche ripetute. Morrison si rese conto che poiché le dimensioni delle celle unitarie per i minerali trovati nei 13 campioni prelevati da CheMin dei terreni, arenarie, e sono note le formazioni del cratere Gale di Mar, potrebbe usarli come chiave per sbloccare ulteriori informazioni sui minerali campionati da CheMin.
"Ho setacciato la letteratura, raccogliere e analizzare migliaia di misurazioni sia delle composizioni minerali che delle dimensioni delle celle unitarie e quindi determinare una connessione matematica tra di loro, " ha spiegato Morrison. "Una volta stabilito questo rapporto, potrebbe essere usato per raccogliere molti più dettagli sui minerali nei campioni marziani prelevati da CheMin".
Per esempio, CheMin è stato in grado di misurare che il Gale Crater di Marte contiene i minerali feldspato e olivina. Utilizzando la connessione di Morrison tra celle unitarie e composizioni, il team è stato in grado di determinare come varia la composizione del feldspato tra le diverse posizioni di campionamento, che può offrire informazioni sulle sue origini ignee. Inoltre, la percentuale di magnesio riscontrata nei campioni di olivina varia dal 52 al 72 percento, che se confrontato con i meteoriti marziani può offrire informazioni sull'alterazione acquosa del materiale.
"Grazie all'approccio creativo di Shaunna, abbiamo migliorato la risoluzione di CheMin di un ordine di grandezza, "Hazen ha spiegato. "Il risultato è l'immagine più vivida mai vista della mineralogia di un altro pianeta."
