Marte, rilevate per la prima volta le onde sismiche che attraversano il nucleo

Un gruppo di ricerca internazionale, che comprende sismologi dell’Università del Maryland, ha utilizzato i dati sismici acquisiti dal lander InSight della NASA per misurare le proprietà del nucleo di Marte. Pubblicate negli Atti della National Academy of Sciences, le scoperte rivelano nuove intuizioni su come si è formato il pianeta rosso e le differenze geologiche con la Terra, che potrebbero svolgere un ruolo nel sostenere l’abitabilità planetaria.

Ad oltre 100 anni dalla scoperta del nucleo terrestre, gli scienziati applicano le attuali conoscenze per svelare i segreti di Marte. In particolare cosa lo renda così simile e nello stesso tempo distinto dal nostro pianeta. Per determinare queste differenze, il team ha monitorato la progressione di due eventi sismici distanti: uno causato da un terremoto e l’altro da un forte impatto, rilevando le onde sismiche che hanno attraversato il nucleo del pianeta rosso. Confrontando il tempo impiegato da quelle onde per attraversare Marte rispetto a quelle che sono rimaste nel mantello, e combinando queste informazioni con altre misurazioni sismiche e geofisiche, il team ha stimato la densità e la compressibilità del materiale attraversato. I risultati dei ricercatori indicano che molto probabilmente Marte ha un nucleo completamente liquido, a differenza della combinazione terrestre di un nucleo esterno liquido e di un nucleo interno solido.

IL SISMOMETRO DI INSIGHT

Il sismometro della missione InSight, sebbene ricoperto da diversi anni di polvere marziana, è stato in grado di catturare registrazioni di eventi sismici dall’altra parte del pianeta.

Credit: NASA / JPL-Caltech

Inoltre, il team ha dedotto dettagli sulla composizione chimica del nucleo, come la quantità sorprendentemente grande di elementi leggeri (elementi con un basso numero atomico), vale a dire zolfo e ossigeno presenti nello strato più interno. Le scoperte hanno suggerito che un quinto del peso del nucleo è costituito da questi elementi. Questa percentuale elevata differisce nettamente dalla proporzione di peso relativamente minore degli elementi leggeri nel nucleo terrestre, indicando che il nucleo di Marte è molto meno denso e più comprimibile del nucleo terrestre; una differenza che indica diverse condizioni di formazione per i due pianeti. Una sorta di riassunto della formazione e dell’evoluzione planetaria.

IL CAMPO MAGNETICO

L’unicità del nucleo terrestre gli consente di generare un campo magnetico che ci protegge dai venti solari, permettendoci di trattenere l’acqua. Il nucleo di Marte non genera questo scudo protettivo, e quindi le condizioni della superficie del pianeta sono ostili alla vita.

Sebbene Marte non abbia attualmente un campo magnetico, gli scienziati ipotizzano che una volta ci fosse una schermatura magnetica simile al campo generato dal nucleo terrestre. I ricercatori quindi deducono che Marte si sia gradualmente evoluto fino alle condizioni attuali, passando da un pianeta con un ambiente potenzialmente abitabile a uno incredibilmente ostile. “Le condizioni all’interno giocano un ruolo chiave in questa evoluzione, così come gli impatti violenti“, spiega Vedran Lekic, secondo autore dello studio.
“Ad esempio, ci sono piccole tracce di idrogeno nel nucleo di Marte. Ciò significa che dovevano esserci determinate condizioni che permettevano all’idrogeno di essere lì, e dobbiamo capire quelle condizioni per capire come Marte si è evoluto nel pianeta che è oggi“, ha aggiunto.

UNA MIGLIORE COMPRENSIONE

Le scoperte del team hanno infine confermato l’accuratezza delle attuali stime di modellazione che mirano a svelare gli strati nascosti sotto la superficie di un pianeta. Per geofisici come Lekic, ricerche come questa stanno anche aprendo la strada a future spedizioni orientate alla geofisica verso altri corpi celesti, inclusi pianeti come Venere e Mercurio.

“Questo è stato uno sforzo enorme che ha coinvolto tecniche sismologiche all’avanguardia affinate sulla Terra“, ha osservato Jessica Irving, docente presso l’Università di Bristol e primo autore dello studio. “Ma il lavoro ha dato i suoi frutti e ora sappiamo molto di più su ciò che sta accadendo all’interno del nucleo marziano” aggiunge.

“Anche se la missione InSight si è conclusa nel dicembre 2022 dopo quattro anni di monitoraggio sismico, stiamo ancora analizzando i dati raccolti“, dice Lekic. “InSight continuerà a influenzare il modo in cui comprendiamo la formazione e l’evoluzione di Marte e di altri pianeti negli anni a venire“, ha concluso.