I dati della sonda Insight hanno permesso di ricostruire l’irregolarità del sottosuolo di Marte costellato di frammenti derivati da impatti del passato.
Quelli che sembrano essere frammenti derivanti da massicci impatti su Marte avvenuti 4,5 miliardi di anni fa sono stati rilevati nelle profondità della superficie del pianeta. La scoperta è stata fatta grazie al lander InSight della NASA, non più attivo, che ha registrato i risultati prima della fine della missione nel 2022. Gli antichi impatti hanno rilasciato abbastanza energia da fondere porzioni di crosta e mantello primordiali delle dimensioni di un continente, trasformandoli in vasti oceani di magma, iniettando contemporaneamente i frammenti dell’impatto e i detriti marziani nelle profondità del pianeta. Non c’è modo di dire esattamente cosa abbia colpito Marte: il sistema solare primordiale era pieno di una serie di diversi oggetti rocciosi che avrebbero potuto farlo, inclusi alcuni così grandi da essere a tutti gli effetti protopianeti. I resti di questi impatti esistono ancora sotto forma di masse grandi fino a 4 chilometri di diametro e sparse per tutto il mantello marziano. Offrono una testimonianza preservata solo su mondi come Marte, la cui mancanza di placche tettoniche ha impedito che il suo interno venisse agitato come quello terrestre attraverso un processo noto come convezione.
Il dettaglio del sottosuolo
Il lander InSight, gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha posizionato il primo sismometro sulla superficie di Marte nel 2018. Lo strumento estremamente sensibile ha registrato 1.319 terremoti su Marte prima della fine della missione del lander terminata nel 2022. I terremoti producono onde sismiche che cambiano attraversando diversi tipi di materiale, offrendo agli scienziati un modo per studiare l’interno di un corpo planetario. Ad oggi, il team di InSight ha misurato le dimensioni, la profondità e la composizione della crosta, del mantello e del nucleo di Marte.
Su Marte non ci sono le placche tettoniche che producono i terremoti che molte persone che vivono in aree sismicamente attive conoscono. Ma ci sono altri due tipi di terremoti terrestri che si verificano anche su Marte: quelli causati dalle rocce che si fratturano sotto l’effetto di calore e pressione, e quelli causati dall’impatto di meteoroidi.
Tra i due tipi, gli impatti di meteoroidi su Marte producono onde sismiche ad alta frequenza che viaggiano dalla crosta in profondità fino al mantello del pianeta, secondo un articolo pubblicato all’inizio di quest’anno su Geophysical Research Letters. Situato sotto la crosta del pianeta, il mantello marziano può avere uno spessore fino a 1550 chilometri ed è costituito da roccia solida che può raggiungere temperature fino a 1.500° C.
Segnali confusi
Il nuovo articolo di Science identifica otto terremoti su Marte le cui onde sismiche contenevano una forte energia ad alta frequenza che ha raggiunto le profondità del mantello, dove le loro onde sismiche sono state notevolmente alterate. Utilizzando simulazioni al computer su scala planetaria, il team ha osservato che il rallentamento e la confusione si verificavano solo quando i segnali attraversavano piccole regioni localizzate all’interno del mantello. Hanno anche determinato che queste regioni sembrano essere ammassi di materiale con una composizione diversa rispetto al mantello circostante.
Una volta risolto un enigma, il team si è concentrato su un altro: come quei frammenti fossero finiti nel sottosuolo. Tornando indietro nel tempo, hanno concluso che probabilmente questi oggetti arrivarono come asteroidi giganti o altro materiale roccioso che colpì Marte durante i primi anni di vita del Sistema Solare, generando quegli oceani di magma mentre penetravano in profondità nel mantello, portando con sé frammenti di crosta e mantello.
Sulla Terra, la crosta e il mantello superiore vengono continuamente riciclati dalla tettonica a placche, che spinge il bordo di una placca verso l’interno caldo, dove, per convezione, il materiale più caldo e meno denso sale e quello più freddo e denso sprofonda. Marte, al contrario, non ha placche tettoniche e il suo interno circola molto più lentamente. Il fatto che strutture così sottili siano ancora visibili oggi ci dice che Marte non ha subito il vigoroso rimescolamento che avrebbe levigato questi frammenti.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su NASA\JPL
- Legg il paper scientifico intitolato “Seismic evidence for a highly heterogeneous martian mantle” pubblicato su Science
