I dati inviati dal lander Insight prima della sua dismissione hanno fornito importanti dettagli su quanto velocemente Marte stia ruotando.
Gli scienziati hanno effettuato le misurazioni più precise di sempre della rotazione di Marte, rilevando per la prima volta come il pianeta oscilla a causa dello “sbattere” del suo nucleo di metallo fuso. Secondo i rilevamenti raccolti, Marte sta accelerando la sua rotazione. I risultati, dettagliati in un recente articolo di Nature, si basano sui dati del lander InSight della NASA che ha operato per quattro anni prima di esaurire la sua energia durante la sua missione estesa nel dicembre 2022.
La rotazione di Marte
Per tracciare la velocità di rotazione del pianeta, gli autori dello studio si sono affidati a uno degli strumenti di InSight: un transponder radio e le antenne chiamati Rotation and Interior Structure Experiment, o RISE. Hanno scoperto che la rotazione del pianeta sta accelerando di circa 4 milliarcosecondi all’anno che corrisponde a una riduzione della lunghezza del giorno marziano di una frazione di millisecondo all’anno.
Si tratta una leggera accelerazione e gli scienziati non sono del tutto sicuri della causa. Ma hanno alcune idee, tra cui il ghiaccio che si accumula sulle calotte polari o il rimbalzo post-glaciale, dove le masse continentali si alzano dopo essere state sepolte dal ghiaccio. Lo spostamento della massa di un pianeta può creare questa accelerazione, un po’ come un pattinatore sul ghiaccio che gira con le braccia distese e poi le tira verso l’interno.
RISE fa parte di una lunga tradizione di lander su Marte che utilizzano le onde radio per la scienza, inclusi i lander gemelli Viking negli anni ’70 e il lander Pathfinder alla fine degli anni ’90. Ma nessuna di queste missioni ha avuto il vantaggio della tecnologia radio avanzata di InSight e degli aggiornamenti delle antenne all’interno del Deep Space Network della NASA sulla Terra. Insieme, questi miglioramenti hanno fornito dati circa cinque volte più accurati di quelli disponibili per i lander Viking.
Nel caso di InSight, gli scienziati trasmettono un segnale radio al lander utilizzando il Deep Space Network che RISE riflette indietro. Quando gli scienziati ricevono il segnale riflesso, cercano minuscoli cambiamenti di frequenza causati dall’effetto doppler (lo stesso effetto che fa cambiare tono alla sirena di un’ambulanza man mano che si avvicina e si allontana). La misurazione dello spostamento ha consentito ai ricercatori di determinare la velocità di rotazione del pianeta.
Ciò che gli scienziati cercano sono variazioni di poche decine di centimetri nel corso di un anno marziano e ci vogliono molto tempo e molti dati prima di poterle osservare. Lo studio ha esaminato i dati dei primi 900 giorni marziani di InSight, un tempo sufficiente per cercare tali variazioni e gli scienziati hanno avuto parecchio lavoro da fare per eliminare le fonti di disturbo del segnale: l’acqua rallenta i segnali radio, quindi l’umidità nell’atmosfera terrestre può distorcere il segnale di ritorno da Marte. Così possono fare il vento solare, gli elettroni e i protoni lanciati nello spazio profondo dal Sole.
La misurazione del nucleo
I dati di RISE sono stati utilizzati anche dagli autori dello studio per misurare l’oscillazione di Marte, chiamata nutazione, dovuta allo scuotimento nel suo nucleo liquido. La misurazione ha consentito agli scienziati di determinare la dimensione del nucleo: sulla base dei dati RISE, il nucleo è risultato avere un raggio di circa 1.835 chilometri.
Gli autori hanno quindi confrontato quella cifra con due precedenti misurazioni del nucleo derivate dal sismometro delle sonde spaziali. Nello specifico, hanno esaminato il modo in cui le onde sismiche viaggiano attraverso l’interno del pianeta, sia che si riflettano sul nucleo o che lo attraversino senza ostacoli.
Nel suo piccolo, Passione Astronomia ti aiuta a capire come funziona l’universo. E l’universo funziona meglio se le persone che ne fanno parte sono bene informate: se hanno letto sciocchezze, bugie, veleni, poi va a finire come va a finire. Già ora non è che vada benissimo. Ecco perché è importante che qualcuno spieghi le cose bene. Passione Astronomia fa del suo meglio. Abbonati!
Tenendo conto di tutte e tre le misurazioni, stimano che il raggio del nucleo sia compreso tra i 1.790 e i 1.850 chilometri. Marte nel suo insieme ha un raggio 3.390 chilometri, circa la metà di quello terrestre. La misurazione dell’oscillazione di Marte ha anche fornito dettagli sulla forma del nucleo. I dati di RISE indicano che la forma del nucleo non può essere spiegata solo con la sua rotazione e quella forma richiede regioni di densità leggermente superiore o inferiore sepolte in profondità all’interno del mantello. Gli scienziati continueranno a indagare nei preziosi dati di InSight negli anni a venire, continuando a cercare informazioni nascoste nel cuore di Marte.
