Questa immagine, scattata con la fotocamera HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), mostra bande distinte di tono e luminosità alternati all'interno della "Formazione di Murray" su Marte. Affioramenti come questo sono comuni in tutta la formazione, sebbene l'origine della fasciatura sia sconosciuta. Queste bande possono rappresentare processi acquosi che si sono verificati durante o dopo il deposito dei sedimenti della Formazione Murray. Credito:NASA/JPL-Caltech
Un nuovo articolo basato sull'esplorazione del rover Curiosity Mars della NASA, e recensito da un'astronauta mentre era sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), in quella che potrebbe essere la prima volta per la letteratura scientifica sottoposta a revisione paritaria, descrive quanto drammaticamente diversa la geologia su Marte funziona da quello sulla Terra.
L'articolo fa parte di un tentativo in corso di comprendere il ciclo delle rocce sul pianeta rosso, ovvero come si formano, alterano e distruggono gli strati rocciosi, il che fornirebbe ai geologi una sorta di stele che consentirebbe loro di decifrare e interpretare le osservazioni e i campioni ottenuti dalle missioni attuali e future su Marte.
La scoperta chiave di questo particolare documento è che la forza apparentemente delicata dell'erosione del vento guida il processo che rivela strati stratificati di roccia su Marte. Ciò è in netto contrasto con la Terra, dove gli strati rocciosi vengono rivelati attraverso la combinazione dinamica dell'attività tettonica che spinge verso l'alto porzioni di terra e l'erosione dell'acqua dei fiumi che taglia quelle rocce dall'alto verso il basso.
"Il lavoro di erosione su Marte è guidato principalmente dal vento che agisce come un piumino per centinaia di milioni o addirittura miliardi di anni. Questo è molto diverso dalla Terra, ad esempio, dove si crea l'estrema asprezza delle montagne di San Gabriel da torrenti di acqua piovana che sezionano il paesaggio in periodi geologici relativamente brevi", afferma John P. Grotzinger, professore di geologia di Harold Brown e presidente della divisione di scienze geologiche e planetarie di Ted e Ginger Jenkins.
Grotzinger è l'ex scienziato del progetto della missione Curiosity e coautore del documento sull'erosione di Marte, pubblicato l'8 giugno nel Journal of Geophysical Research:Planets (JGR ). L'autrice principale dell'articolo, Jessica Watkins, ha lavorato con Grotzinger mentre era ricercatrice post-dottorato al Caltech. Nel giugno 2017, Watkins è stata selezionata come astronauta della NASA e nell'aprile 2022 si è lanciata nello spazio per lavorare sulla ISS. Watkins ha finito di scrivere il JGR carta mentre era post-dottorato al Caltech e lo presentò al diario mentre frequentava l'addestramento per astronauti. Quando le prove del documento furono pronte per essere esaminate, era nello spazio, quindi diede il suo ultimo input sul documento dall'orbita terrestre bassa.
Il ciclo delle rocce sulla Terra contro Marte
Per immaginare le differenze tra la formazione della morfologia sulla Terra e su Marte, pensa alle montagne dell'Himalaya in Asia, sede del Monte Everest. Le montagne sono spinte verso l'alto a causa delle forze tettoniche che spingono il subcontinente indiano in Asia, ma mentre lo fanno, il fiume Indo taglia costantemente la massa continentale in aumento. Il risultato di entrambi i processi è l'esposizione degli strati rocciosi che i geologi utilizzano per saperne di più sull'evoluzione e la storia del pianeta.
Nonostante l'osservanza di piccoli terremoti da parte del lander Mars InSight, a Marte mancano le placche tettoniche che causano la maggior parte delle scosse sulla Terra. Invece, il pianeta rosso è quasi interamente modellato dall'erosione eoliana, o eolica.
Il volume atmosferico di Marte è solo l'1% di quello della Terra, quindi non ci si potrebbe aspettare che l'erosione del vento sia così importante sul pianeta. Negli ultimi decenni i geologi hanno sostenuto che l'impatto del vento moderno che agisce per causare l'erosione su Marte è molto limitato. Eppure, ora sembra che l'erosione eolica svolga un ruolo chiave nel guidare il ciclo roccioso su Marte, sicuramente durante la sua storia precedente a 3 miliardi di anni fa, quando le rocce del cratere Gale si stavano formando e poi si erano erose.
Gale Crater è un lago secco di 96 miglia di diametro appena sotto l'equatore di Marte. Mentre Curiosity lo attraversava, il rover ha tracciato la Formazione Murray, uno strato di fango stratificato spesso 300 metri che prende il nome dal defunto Bruce Murray, professore di scienze planetarie al Caltech ed ex capo del Jet Propulsion Laboratory (JPL) , che Caltech gestisce per la NASA. Mudstone è roccia formata da fango a grana fine che è stato compresso nel tempo.
Studiando le osservazioni di Curiosity, Watkins, Grotzinger e i loro colleghi hanno notato che la formazione Murray, che era formata da sedimenti depositati dall'acqua, è stata consumata dall'alto verso il basso. Inoltre, i sedimenti depositati in cima mostrano un letto incrociato che è indicativo di antiche dune di sabbia che marciano attraverso un deserto, spinte dal vento. Nel complesso, il paesaggio si presenta come un ambiente umido che è stato conquistato dal deserto del Gobi.
"Gale Crater è un luogo spettacolare in cui puoi documentare più cicli di erosione", afferma Grotzinger. "Tutto questo ci aiuta a capire come funziona Marte in generale e informerà gli scienziati che interpretano anche le osservazioni del rover Perseverance."
L'articolo è intitolato "Sepoltura ed esumazione di rocce sedimentarie rivelate dalla non conformità erosionale di Base Stimson, Crater Gale, Mars". + Esplora ulteriormente