Rivelata per la prima volta la struttura interna di Marte

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Per la prima volta gli scienziati hanno ottenuto una mappa dettagliata della struttura interna di un pianeta diverso dalla Terra. Il lander Mars InSight hanno utilizzato i dati sismici per ricreare un’immagine attendibile della crosta, del mantello e del nucleo di Marte, segnando un nuovo importante passo nella comprensione dell’evoluzione dei pianeti rocciosi del nostro sistema solare.

I terremoti offrono la possibilità di ricostruire in modo dettagliato la struttura interna di un pianeta, attraverso il modo in cui le onde sismiche si propagano e si riflettono su determinati materiali, consentendo ai sismologi di mappare l’interno degli oggetti ospiti. Fino a poco tempo fa, Marte non era ritenuto particolarmente attivo dal punto di vista geologico: non presenta placche tettoniche, non sono state osservate nuove attività vulcaniche – nonostante la presenza di antiche regioni vulcaniche, non possiede un campo magnetico globale, diversamente dalla Terra, dove è frutto di un fluido interno in costante movimento.

Sui 733 terremoti rilevati dal lander sul pianeta rosso sono stati analizzati 35 eventi, che hanno rivelato un nucleo liquido sorprendentemente grande e a bassa densità, si legge nello studio pubblicato su Science. “Gli scienziati hanno impiegato centinaia di anni per misurare il nucleo della Terra; dopo le missioni Apollo, ci sono voluti 40 anni per misurare il nucleo della Luna. InSight ha impiegato solo due anni per misurare il nucleo di Marte”, ha affermato il sismologo planetario Simon Stähler dell’ETH di Zurigo, in Svizzera.

Le recenti osservazioni, tuttavia, suggeriscono che il pianeta rosso sia più “vivo” di quanto pensassimo. È stato nel 2019 che InSight ha rilevato i primissimi rombi all’interno di Marte, fornendo una prova diretta dell’attività sismica. Dai 35 terremoti più potenti è stato possibile ottenere dei segnali utili nel ridisegnare la struttura interna.

Partendo dall’esterno verso l’interno, la mappa rivela una crosta spessa tra i 24 e i 72 km in media, composta da almeno due strati. Lo strato più alto è inaspettatamente poroso, secondo lo studio, mentre la crosta nel sito di atterraggio è sorprendentemente sottile. Ciò suggerisce un’elevata percentuale di elementi radioattivi nella crosta, diversamente da quanto rilevato nei modelli precedenti.

“Ciò che la sismologia può misurare sono principalmente i contrasti di velocità”, spiega Brigitte Knapmeyer-Endrun dell’Università di Colonia in Germania. “Queste sono differenze nella velocità di propagazione delle onde sismiche in diversi materiali”. Osservando fenomeni come la riflessione e la rifrazione attraverso due materiali rocciosi diversi (crosta e mantello), risulta un forte salto di velocità tra essi.

I dati rivelano un mantello costituito da un singolo strato di roccia, con la litosfera solida che si estende per 400-600 km, in una struttura molto diversa da quella terrestre che è spessa appena 100 km circa. Ma anche nel caso di Marte, probabilmente, esiste una regione inferiore dove il materiale inizia a fondersi e si muove lentamente. Ugualmente alla crosta, anche il mantello marziano sarebbe ricco di elementi radioattivi, secondo la ricerca.

“I dati sismici hanno confermato che Marte era presumibilmente completamente fuso prima di dividersi nella crosta, nel mantello e nel nucleo che vediamo oggi, ma che questi sono diversi da quelli della Terra”, ha affermato il geofisico Amir Khan dell’ETH di Zurigo. “La spessa litosfera si adatta bene al modello di Marte come ‘pianeta ad una lastra’”.

Procedendo verso l’interno, il nucleo marziano compare molto più grande di quanto si pensasse in precedenza, con un raggio di circa 1.830 km. Essenzialmente si tratta di un nucleo enorme, di circa 200 km più grande rispetto alle ipotesi precedenti. Inoltre, i dati sismici suggeriscono che anche il nucleo sia liquido, sebbene le dimensioni indichino una densità piuttosto bassa. Probabilmente, oltre al ferro e al nichel, esso contiene elementi più leggeri come zolfo, ossigeno, carbonio e idrogeno, il che ha delle implicazioni nella mineralogia del confine con il mantello.

Tutte queste nuove informazioni potrebbero aiutare gli scienziati a capire come Marte abbia perso la propria dinamo e il campo magnetico associato, e di conseguenza a comprendere meglio le dinamo planetarie e i campi magnetici in generale, Terra compresa. “La missione InSight è stata un’opportunità unica per acquisire questi dati”, ha affermato il sismologo e geoscienziato Domenico Giardini dell’ETH di Zurigo, “ma siamo lontani dall’analizzare tutti i dati: Marte ci presenta ancora molti misteri, in particolare se si è formato nello stesso momento e dallo stesso materiale della nostra Terra”.

Articolo di Erika del 23 Luglio 2021 alle ore 16:36

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