Credito:NASA/JPL-Caltech
Una nuova analisi dei dati sismici della missione Mars InSight della NASA ha rivelato un paio di sorprese.
La prima sorpresa:i primi 300 metri del sottosuolo sotto il punto di atterraggio vicino all'equatore marziano contengono poco o nessun ghiaccio.
"Scopriamo che la crosta di Marte è debole e porosa. I sedimenti non sono ben cementati. E non c'è ghiaccio o poco ghiaccio che riempie gli spazi dei pori", ha detto il geofisico Vashan Wright dello Scripps Institution of Oceanography dell'Università della California a San Diego . Wright e tre coautori hanno pubblicato la loro analisi in Lettere di ricerca geofisica .
"Questi risultati non precludono che potrebbero esserci granelli di ghiaccio o piccole sfere di ghiaccio che non stanno cementando altri minerali insieme", ha affermato Wright. "La domanda è:quanto è probabile che il ghiaccio sia presente in quella forma?"
La seconda sorpresa contraddice un'idea guida su ciò che è successo all'acqua su Marte. Il pianeta rosso potrebbe aver ospitato oceani d'acqua all'inizio della sua storia. Molti esperti sospettavano che gran parte dell'acqua diventasse parte dei minerali che compongono il cemento sotterraneo.
"Se metti l'acqua a contatto con le rocce, produci un nuovo insieme di minerali, come l'argilla, quindi l'acqua non è un liquido. Fa parte della struttura minerale", ha detto il coautore dello studio Michael Manga dell'Università della California Berkeley. "C'è del cemento, ma le rocce non sono piene di cemento."
"L'acqua può anche entrare in minerali che non agiscono come cemento. Ma il sottosuolo non cementato rimuove un modo per preservare una registrazione della vita o dell'attività biologica", ha detto Wright. I cementi per loro stessa natura tengono insieme rocce e sedimenti, proteggendoli dall'erosione distruttiva.
La mancanza di sedimenti cementati suggerisce una scarsità d'acqua nei 300 metri sotto il sito di atterraggio di InSight vicino all'equatore. La temperatura media sotto lo zero all'equatore di Marte significa che le condizioni sarebbero abbastanza fredde da congelare l'acqua se fosse lì.
Molti scienziati planetari, incluso Manga, sospettavano da tempo che il sottosuolo marziano fosse pieno di ghiaccio. I loro sospetti sono svaniti. Tuttavia, ai poli marziani rimangono grandi lastre di ghiaccio e ghiaccio ghiacciato.
"Come scienziati, ora ci troviamo di fronte ai migliori dati, alle migliori osservazioni. E i nostri modelli prevedevano che ci dovrebbe essere ancora terreno ghiacciato a quella latitudine con falde acquifere sottostanti", ha affermato Manga, professore e cattedra di Scienze della Terra e dei pianeti presso l'UC Berkeley.
La navicella InSight è atterrata su Elysium Planitia, una pianura piatta e liscia vicino all'equatore marziano, nel 2018. I suoi strumenti includevano un sismometro che misura le vibrazioni causate da terremoti e meteoriti che si schiantano.
Gli scienziati possono collegare queste informazioni a un'enorme massa di conoscenze sulla superficie, comprese le immagini delle morfologie marziane e i dati sulla temperatura. I dati di superficie hanno suggerito che il sottosuolo potrebbe essere costituito da rocce sedimentarie e colate laviche. Tuttavia, il team ha dovuto tenere conto delle incertezze sulle proprietà del sottosuolo come la porosità e il contenuto di minerali.
Le onde sismiche dei terremoti forniscono indizi sulla natura dei materiali attraverso i quali viaggiano. Possibili minerali cementanti, come calcite, argilla, caolinite e gesso, influiscono sulle velocità sismiche. Il team di Wright presso Scripps Oceanography ha applicato la modellazione computerizzata della fisica delle rocce per interpretare le velocità derivate dai dati di InSight.
"Abbiamo eseguito i nostri modelli 10.000 volte ciascuno per incorporare le incertezze nelle nostre risposte", ha affermato il coautore Richard Kilburn, uno studente laureato che lavora nello Scripps Tectonorockphysics Lab guidato da Wright. Le simulazioni che mostrano un sottosuolo costituito principalmente da materiale non cementato si adattano meglio ai dati.
Gli scienziati vogliono sondare il sottosuolo perché se la vita esistesse su Marte, è lì che sarebbe. Non c'è acqua liquida sulla superficie e la vita nel sottosuolo sarebbe protetta dalle radiazioni. A seguito di una missione di ritorno del campione, una priorità della NASA per il prossimo decennio è il concetto di missione Mars Life Explorer. L'obiettivo è perforare due metri nella crosta marziana ad alta latitudine per cercare la vita dove il ghiaccio, la roccia e l'atmosfera si uniscono.
È già allo studio la proposta missione internazionale robotica Mars Ice Mapper per aiutare la NASA a identificare potenziali obiettivi scientifici per le prime missioni umane su Marte. Scripps Oceanography aiuta a preparare i giovani scienziati a contribuire a tali missioni.
"Per tutta la vita, ho sentito che la Terra potrebbe diventare inabitabile", ha detto il coautore dello studio Jhardel Dasent, un altro studente laureato nel laboratorio guidato da Wright. "Ho l'età ora in cui posso contribuire a produrre la conoscenza di un altro pianeta che potrebbe portarci lì."
Questa ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation, dalla NASA e dal programma CIFAR Earth 4D. + Esplora ulteriormente
