Le increspature sismiche rivelano le dimensioni del nucleo di Marte

InSight ha scattato questo selfie polveroso all’inizio del 2019 dopo la pubblicazione del sismometro. Ora molta polvere si è depositata sui pannelli solari. Credito: NASA / JPL-Caltech

Gli scienziati hanno fissato per la prima volta il cuore di Marte. La sonda spaziale Insight della NASA, che si trova sulla superficie di Marte con l’obiettivo di vedere in profondità all’interno del pianeta, ha rivelato le dimensioni del nucleo di Marte ascoltando l’energia sismica che risuona attraverso l’interno del pianeta.

La misurazione indica che il raggio del nucleo di Marte è compreso tra 1.810 e 1.860 chilometri, all’incirca il raggio della Terra. Questo è più grande di alcune stime precedenti, il che significa che il nucleo è meno denso del previsto. I risultati indicano che la polpa dovrebbe contenere elementi più leggeri, come l’ossigeno, oltre a ferro e zolfo, che costituiscono molti dei suoi componenti. Gli scienziati di InSight hanno riportato le loro misurazioni in diverse presentazioni questa settimana alla Conferenza virtuale sulle scienze planetarie e lunari, con sede a Houston, in Texas.

I pianeti rocciosi come la Terra e Marte sono divisi in strati base di crosta, mantello e nucleo. Conoscere la dimensione di ciascuno di questi strati è fondamentale per capire come si è formato ed evoluto il pianeta. Le misurazioni di InSight aiuteranno gli scienziati a determinare in che modo il nucleo denso e ricco di minerali di Marte si separa dal mantello roccioso coperto mentre il pianeta si raffredda. Il nucleo potrebbe essere ancora fuso dalla nascita infuocata di Marte, circa 4,5 miliardi di anni fa.

Confrontare e contrapporre

Gli unici altri corpi planetari rocciosi che gli scienziati hanno misurato sono la Terra e la Luna. L’aggiunta di Marte consentirà ai ricercatori di confrontare e confrontare l’evoluzione dei pianeti del sistema solare. Simile alla Terra, Marte una volta aveva un forte campo magnetico causato da un liquido volatile nel suo nucleo. Ma questo campo magnetico è diminuito drasticamente nel tempo, causando la fuga dell’atmosfera marziana nello spazio e la superficie è diventata fredda, arida e meno abitabile dell’atmosfera terrestre.

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Simon Stehler, un sismologo presso l’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Zurigo, ha annunciato i risultati chiave in una presentazione preregistrata il 18 marzo per la conferenza virtuale. Stähler ha rifiutato una richiesta di intervista da Natura temperata, Dicendo che il team intende sottoporre il lavoro per la pubblicazione in una rivista peer-reviewed.

Il lavoro si sviluppa Risultati precedenti di InSight Ciò ha rivelato strati nella crosta di Marte. “Ora stiamo iniziando a portare questa struttura profonda fino al centro”, ha detto il geofisico Philippe Logone in un’altra conversazione preregistrata. Lognonné, con sede presso l’Istituto di geofisica di Parigi in Francia, è a capo del team del sismometro di InSight.

La navicella, costata quasi 1 miliardo di dollari USA, è atterrata su Marte nel 2018 ed è la prima missione per studiare l’interno del Pianeta Rosso. La sonda stazionaria si trova vicino all’equatore di Marte e ascolta le “paludi”, che è l’equivalente dei terremoti su Marte. Finora, InSight ha rilevato circa 500 terremoti, il che significa che il pianeta è meno sismicamente attivo della Terra ma più attivo della Luna. La maggior parte dei terremoti sono molto piccoli, ha detto Luganuh, ma quasi 50 di essi erano tra intensità 2 e 4 – abbastanza forti da fornire informazioni sull’interno del pianeta.

Proprio come fanno i sismometri sulla Terra, InSight misura le dimensioni del nucleo di Marte studiando le onde sismiche che rimbalzano sul confine profondo tra il mantello e il nucleo. Utilizzando informazioni sufficienti da queste onde profonde, gli scienziati di InSight sono stati in grado di calcolare la profondità del confine nucleo-mantello e quindi la dimensione del nucleo. I dati sismici indicano anche che il mantello superiore, che si estende da circa 700 a 800 km sotto la superficie, contiene una regione di materiale più spesso in cui l’energia sismica viaggia più lentamente.

Nel tentativo di replicare le condizioni all’interno dei nuclei planetari, altri ricercatori hanno compresso gruppi di diversi elementi chimici in alte pressioni e temperature. La stima di InSight della densità del nucleo marziano è in linea con molte di quelle stime di laboratorio, afferma Edgar Steenstra, geochimico presso la Carnegie Institution for Science di Washington, D.C.

Orbitale estremo

Potremmo esaurire il tempo per fare scoperte in InSight. La polvere si accumula sui pannelli solari larghi due metri, riducendo la quantità di energia che il veicolo spaziale può generare. Marte si sta anche muovendo verso il punto più lontano dal Sole nella sua orbita, il che limiterà le possibilità di ricarica del veicolo.

“Questo ridurrà l’utilizzo del nostro dispositivo nei prossimi mesi”, afferma Mark Banning, scienziato del progetto InSight presso il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California.

A gennaio, la squadra aveva già dovuto abbandonare la “talpa” di fabbricazione tedesca, una sonda termica che avrebbe dovuto seppellirsi nel terreno e misurare il flusso di calore, ma ha avuto problemi di attrito e non è stata in grado di scavare in profondità.

Gli sbalzi di temperatura estremi su Marte, che si verificano quando il giorno si trasforma in notte e viceversa, creano rumore nei segnali raccolti dal sismometro Insight, poiché la corda che lo collega al lander sulla superficie del pianeta è esposta. Quindi InSight sta ora cercando di seppellire il cavo spalandovi sopra dello sporco nel tentativo di isolarlo.

InSight rileva le paludi principalmente di notte, perché il vento diurno provoca intense vibrazioni e interferisce con i segnali sismici. Ma la stagione ventosa al suo sito di atterraggio è terminata di recente. Gli scienziati del team stanno cercando una nuova calma sismica per catturare il maggior numero possibile di paludi prima che la missione finisca.

Giustina Rizzo

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