Nel 2011 è stato trovato un piccolo meteorite nel deserto del Sahara. Designato Northwest Africa (NWA) 7034 o "Black Beauty", il pezzo annerito di cristallo vulcanico si è rivelato essere un piccolo pezzo di Marte, lanciato nello spazio dall'impatto di un asteroide.

Ma da dove veniva su Marte? Se lo sapessimo, il meteorite potrebbe fornirci indizi cruciali su come si è formato il nostro vicino simile alla Terra.

Il pianeta rosso è ricoperto da innumerevoli crateri da impatto di asteroidi e fino a poco tempo non sembrava ci fosse modo di dire quale fosse la casa dell'Africa nord-occidentale 7034.

In una nuova ricerca, abbiamo setacciato oltre 94 milioni di crateri per identificare l'origine del visitatore roccioso marziano:un cratere nell'emisfero meridionale del nostro pianeta vicino, creato dall'impatto di un asteroide tra 5 milioni e 10 milioni di anni fa.

Perché la Terra è così speciale?

Circa 4,5 miliardi di anni fa, un disco di gas, polvere e ghiaccio crollò, formando il sole, i pianeti, le loro lune e il resto del Sistema Solare. Alcuni milioni di anni dopo, masse di materia fusa iniziarono a raffreddarsi per formare pianeti rocciosi.

Sappiamo molto poco di questa fase iniziale dell'evoluzione planetaria sulla Terra. L'erosione e il movimento delle placche tettoniche rendono molto difficile trovare rocce così antiche.

Vorremmo saperne di più su come i pianeti si formano e si evolvono nel tempo, perché ci aiuterebbe a capire perché la Terra è così diversa dagli altri pianeti.

Guardando su Marte

Per saperne di più sull'origine dei pianeti, le agenzie spaziali stanno inviando una pletora di sonde e rover su Marte per svelare il suo passato geologico.

Marte è spesso considerato il fratello della Terra. In passato ha ospitato acqua liquida, formando laghi e mari, e ha anche sperimentato per periodi prolungati l'attività vulcanica.

Tuttavia, Marte non ha tettonica a placche e poca erosione recente, quindi le sue antiche rocce sono meglio conservate di quelle sulla Terra.

Un obiettivo chiave della prossima generazione di missioni su Marte è raccogliere campioni da un luogo particolare, il cratere Jezero, e riportarli sulla Terra per l'analisi.

Meteoriti marziani

Tuttavia, abbiamo già alcuni campioni di Marte che possiamo investigare a fondo. Ci sono circa 300 pezzi di Marte nei laboratori di tutto il mondo sotto forma di meteoriti e sono stati studiati intensamente negli ultimi 30 anni.

Questi meteoriti sono stati lanciati dalla superficie di Marte da circa una dozzina di impatti di asteroidi negli ultimi 20 milioni di anni. Tuttavia, le posizioni esatte delle sorgenti delle uniche rocce marziane disponibili sulla Terra sono sconosciute.

Trovare le origini precise di questi meteoriti equivarrebbe a diverse missioni di ritorno di campioni gratuiti, quindi i ricercatori hanno provato per decenni. Solo ora è diventato realizzabile, grazie all'introduzione di tecniche di machine learning.

Catalogo dei crateri

La nostra ricerca, riportata questa settimana, svela l'origine di uno dei meteoriti marziani più interessanti conosciuti:NWA 7034, il campione di Marte più studiato fino ad oggi.

Utilizzando il supercomputer del Pawsey Supercomputing Research Center di Perth, abbiamo analizzato un volume colossale di immagini ad alta risoluzione di Marte. Con un algoritmo di apprendimento automatico che abbiamo sviluppato, abbiamo identificato più di 94 milioni di crateri da impatto.

Questo catalogo di crateri è il più grande mai creato e ci permette di comprendere la storia della loro creazione con una risoluzione mai eguagliata prima.

Abbiamo scoperto che i crateri più piccoli, meno di 100 metri di diametro, sono distribuiti come raggi, che puntano verso l'esterno da 19 crateri da impatto grandi e molto giovani. Questi piccoli impatti sono chiamati crateri secondari e derivano dal ritorno di detriti a seguito di un grande impatto.

Sapendo questo significava che potremmo escludere circa 80.000 crateri come potenziali fonti dei meteoriti marziani, poiché non sarebbero stati in grado di espellere rocce nello spazio. Ci sono rimasti solo quei 19 grandi crateri.

Trovare il cratere di Karratha

Successivamente abbiamo confrontato le caratteristiche del meteorite NWA 7034 (essenzialmente la sua età, composizione e proprietà magnetiche) con quelle della superficie che circonda i 19 crateri, dedotte dai dati dei veicoli spaziali in orbita attorno al pianeta.

Io e il mio team ci siamo resi conto che solo un cratere, precedentemente senza nome, poteva spiegare tutte le caratteristiche del meteorite:un cratere di 10 km situato nella provincia di Terra Cimmeria-Sirenum, nell'emisfero meridionale di Marte.

Il cratere era senza nome perché nessuno in precedenza aveva pensato che fosse molto interessante. Abbiamo proposto il nome Karratha, in riferimento alla città dell'Australia occidentale vicino alla roccia più antica mai datata dalla Terra.

La cosa più emozionante di questa scoperta è stata stabilire un legame tra questo raro campione di Marte e le caratteristiche uniche della regione Terra Cimmeria-Sirenum.

Una finestra sull'antica Terra

Dalle analisi di laboratorio eseguite su questo meteorite, sappiamo che contiene minerali antichi:zirconi di circa 4,48 miliardi di anni, più antichi degli zirconi più antichi trovati sulla Terra, situati nell'Australia occidentale.

Molto intrigante anche la composizione di alcuni pezzi del meteorite:sono paragonabili agli odierni continenti terrestri. Questo ci dice che Terra Cimmeria-Sirenum è un'antica crosta che ospita rocce di 4,5 miliardi di anni, con caratteristiche chimiche e magnetiche distinte da qualsiasi altra parte di Marte.

L'invio di future missioni in questa regione identificata consentirebbe agli scienziati di esplorare ciò che è accaduto su Marte 4,5 miliardi di anni fa, pochi milioni di anni dopo la sua formazione. As the Earth lost its old surface mainly due to plate tectonics, observing such a setting in extremely ancient terrains on Mars is a window into the ancient Earth we lost a long time ago. + Esplora ulteriormente

Machine learning identifies crater that ejected famous Martian rock

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.