Il rover Curiosity Mars della NASA ha scattato questo autoritratto a basso angolo nel sito in cui ha perforato una roccia il 30 luglio 2015, producendo una polvere (visibile in primo piano) che è stata successivamente confermata contenere il raro minerale tridimite. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Gli scienziati planetari della Rice University, del Johnson Space Center della NASA e del California Institute of Technology hanno una risposta a un mistero che ha lasciato perplessi la comunità di ricerca su Marte da quando il rover Curiosity della NASA ha scoperto un minerale chiamato tridimite nel cratere Gale nel 2016.
La tridimite è una forma di quarzo ad alta temperatura e bassa pressione estremamente rara sulla Terra e non è stato immediatamente chiaro come un pezzo concentrato di esso sia finito nel cratere. Gale Crater è stato scelto come sito di atterraggio di Curiosity per la probabilità che un tempo contenesse acqua liquida, e Curiosity ha trovato prove che confermavano che Gale Crater era un lago solo 1 miliardo di anni fa.
"La scoperta della tridimite in un mudstone nel cratere Gale è una delle osservazioni più sorprendenti che il rover Curiosity ha fatto in 10 anni di esplorazione di Marte", ha affermato Kirsten Siebach della Rice, coautrice di uno studio pubblicato online su Earth e Lettere di Scienze Planetarie . "La tridimite è solitamente associata a sistemi vulcanici esplosivi ed evoluti che formano quarzo sulla Terra, ma l'abbiamo trovata sul fondo di un antico lago su Marte, dove la maggior parte dei vulcani è molto primitiva."
Siebach, assistente professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Ambientali e Planetarie della Rice, è uno specialista di missione nel team Curiosity della NASA. Per scoprire la risposta al mistero, ha collaborato con due ricercatori post-dottorato nel suo gruppo di ricerca Rice, Valerie Payré e Michael Thorpe, Elizabeth Rampe della NASA e Paula Antoshechkina del Caltech. Payré, l'autore principale dello studio, è ora alla Northern Arizona University e si prepara a entrare a far parte della facoltà dell'Università dell'Iowa in autunno.
Siebach e colleghi hanno iniziato rivalutando i dati di ogni ritrovamento segnalato di tridimite sulla Terra. Hanno anche esaminato i materiali vulcanici dai modelli del vulcanismo di Marte e riesaminato le prove sedimentarie dal lago Gale Crater. Hanno quindi escogitato un nuovo scenario che corrispondeva a tutte le prove:il magma marziano è rimasto più a lungo del solito in una camera sotto un vulcano, subendo un processo di raffreddamento parziale chiamato cristallizzazione frazionata fino a quando non era disponibile silicio extra. In una massiccia eruzione, il vulcano ha vomitato cenere contenente il silicio extra sotto forma di tridimite nel lago Gale Crater e nei fiumi circostanti. L'acqua ha contribuito a scomporre la cenere attraverso i processi naturali degli agenti atmosferici chimici e l'acqua ha anche aiutato a selezionare i minerali prodotti dagli agenti atmosferici.
Curiosity Mars Rover della NASA ha perforato questo foro per raccogliere materiale campione da un bersaglio roccioso chiamato "Buckskin" il 30 luglio 2015. Il diametro del foro è leggermente inferiore a una monetina statunitense. La polvere di roccia dal sito di perforazione è stata successivamente consegnata a un laboratorio all'interno del rover e si è scoperto che conteneva il raro minerale tridimite. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Lo scenario avrebbe concentrato la tridimite, producendo minerali coerenti con il ritrovamento del 2016. Spiegherebbe anche altre prove geochimiche Curiosità trovate nel campione, inclusi silicati opalini e ridotte concentrazioni di ossido di alluminio.
"In realtà è una semplice evoluzione di altre rocce vulcaniche che abbiamo trovato nel cratere", ha detto Siebach. "Sosteniamo che, poiché abbiamo visto questo minerale solo una volta ed era altamente concentrato in un singolo strato, il vulcano è probabilmente eruttato nello stesso momento in cui il lago era lì. Sebbene il campione specifico che abbiamo analizzato non fosse esclusivamente cenere vulcanica, era cenere che era stato alterato e smistato dall'acqua."
Se un'eruzione vulcanica come quella nello scenario si fosse verificata quando il cratere Gale conteneva un lago, significherebbe un vulcanismo esplosivo verificatosi più di 3 miliardi di anni fa, mentre Marte stava passando da un mondo più umido e forse più caldo al pianeta arido e arido. è oggi.
"Ci sono ampie prove di eruzioni vulcaniche basaltiche su Marte, ma questa è una chimica più evoluta", ha detto. "Questo lavoro suggerisce che Marte potrebbe avere una storia vulcanica più complessa e intrigante di quanto avremmo immaginato prima di Curiosity."
Il rover Curiosity è ancora attivo e la NASA si prepara a celebrare il 10° anniversario del suo sbarco il prossimo mese. + Esplora ulteriormente
