Introduzione
Recenti dati hanno messo in discussione le prime scoperte della missione InSight della NASA riguardo alla struttura interna di Marte. Gli studiosi hanno scoperto uno strato di silicati fusi alla base del mantello marziano, suggerendo un nucleo più piccolo e denso di quanto precedentemente stimato.
La scoperta di uno strato di silicati fusi
Un nuovo modello di struttura interna
I primi dati della missione InSight della NASA hanno permesso di determinare la struttura interna di Marte in una serie di studi pubblicati nell’estate del 2021. Tuttavia, da allora, l’analisi di nuovi dati generati da un potente impatto di meteorite avvenuto il 18 settembre 2021 ha messo in discussione le prime stime della struttura interna del Pianeta Rosso.
Studiando i tempi di propagazione delle onde generate da questo impatto, un team internazionale guidato da Henri Samuel, ricercatore del CNRS presso l’Istituto di Fisica del Globo di Parigi, ha dimostrato la presenza di uno strato di silicati fusi alla base del mantello marziano, sovrastante il nucleo metallico.
Implicazioni per l’evoluzione di Marte
Questo nuovo modello di struttura, pubblicato il 25 ottobre 2023 sulla rivista Nature, non solo è più coerente con tutti i dati geofisici disponibili, ma spiega anche meglio l’evoluzione di Marte dalla sua formazione.
In particolare, la prova di questa stratificazione del mantello marziano chiarisce la propagazione anormalmente lenta, finora inspiegata, delle onde diffratte dall’impatto del meteorite di settembre 2021 attraverso la parte inferiore e completamente fusa dello strato basale, dove le velocità sismiche sono basse.
Implicazioni per il nucleo di Marte e le sue proprietà termiche e magnetiche
Ridefinizione del nucleo di Marte
La presenza di questo strato fuso alla base del mantello implica un nucleo metallico da 150 a 170 km più piccolo (cioè un raggio di 1650±20 km) e dal 5 all’8% più denso (cioè 6,5 g/cm³) rispetto alle precedenti stime sismiche. Questo nucleo più denso sarebbe quindi composto da una lega con meno elementi leggeri di quanto precedentemente richiesto, e più compatibile con i dati cosmochimici derivanti dall’analisi dei meteoriti marziani e dagli esperimenti ad alta pressione.
Implicazioni per le proprietà termiche e magnetiche di Marte
Lo studio afferma inoltre che tale stratificazione del mantello isola il nucleo metallico, impedendone il raffreddamento e la generazione di un dinamo termico. “L’isolamento termico del nucleo metallico di Marte da parte dello strato liquido alla base del mantello implica che siano necessarie fonti esterne per generare il campo magnetico registrato nella crosta marziana durante i primi 500-800 milioni di anni della sua evoluzione. Queste fonti potrebbero essere impatti energetici, o movimenti del nucleo generati da interazioni gravitazionali con antichi satelliti ormai scomparsi”, spiega Henri Samuel.
Contrasto tra Terra e Marte
Questa struttura stratificata dell’interno del mantello di Marte, che contrasta con quella della Terra, indica una diversa evoluzione interna di questi due pianeti. Mélanie Drilleau, ingegnere di ricerca presso l’ISAE-SUPAERO e coautrice dello studio, spiega che ”la scoperta di questa stratificazione nel mantello marziano apre nuovi orizzonti di ricerca, poiché i dati sismici registrati dallo strumento SEIS della missione InSight saranno ora riconsiderati alla luce di questo nuovo paradigma”.
Conclusioni
La missione InSight della NASA si è ufficialmente conclusa nel dicembre 2022 dopo più di quattro anni di raccolta di dati scientifici unici su Marte. Questa scoperta rivoluzionaria sulla struttura interna di Marte apre nuove prospettive per la comprensione dell’evoluzione del pianeta e potrebbe avere importanti implicazioni per future missioni di esplorazione.