La notte, su Marte, il campo magnetico del pianeta a volte inizia a pulsare in modi mai visti prima. La causa è attualmente sconosciuta.
Questa è solo una delle straordinarie scoperte preliminari del primo robot geofisico della NASA, il lander InSight. Da quando è atterrato a novembre 2018, questo nostro esploratore ha raccolto informazioni per aiutare gli scienziati a comprendere meglio le viscere e l’evoluzione di Marte, misurando la temperatura della sua crosta superiore, registrando le scosse di terremoto e misurando la forza e la direzione del campo magnetico del pianeta.
Come rivelato durante alcune presentazioni in una riunione congiunta dell’European Planetary Science Congress e dell’American Astronomical Society, i primi dati suggeriscono che su Marte avvengono strani fenomeni magnetici notturni.
Oltre alle strane pulsazioni magnetiche, i dati del lander mostrano che la crosta marziana è molto più calda di quanto previsto dagli scienziati. Inoltre, il lander ha individuato uno strato elettricamente conduttivo molto particolare, spesso poco più di tre chilometri, in profondità sotto la superficie del pianeta. È troppo presto per dirlo con certezza, ma c’è una possibilità che questo strato possa rappresentare un serbatoio globale di acqua liquida.
Sulla Terra, le acque sotterranee sono un mare nascosto rinchiuso nella sabbia, nel suolo e nelle rocce. Se si trovasse qualcosa di simile su Marte, “non dovremmo essere sorpresi“, afferma Jani Radebaugh, planetologo della Brigham Young University che non era coinvolto nel lavoro. Ma se questi risultati fossero confermati, una regione liquida su questa scala su Marte moderno ha enormi implicazioni potenziali per la vita, passata o presente.
Finora, nessuno di questi dati è stato sottoposto a peer review e i dettagli sui risultati e le interpretazioni iniziali saranno senza dubbio modificati nel tempo. Tuttavia, queste rivelazioni forniscono una straordinaria vetrina per InSight, un robot che ha il potenziale per rivoluzionare la nostra comprensione di Marte e degli altri mondi rocciosi, ovunque siano.
“Stiamo ottenendo una panoramica della storia magnetica di Marte in un modo che non avevamo mai avuto prima“, afferma Paul Byrne, un geologo planetario della North Carolina State University che non era coinvolto nel lavoro.
Una storia di due mondi
La Terra ha un grande campo magnetico globale dovuto alla rotazione del suo nucleo esterno di metallo fuso. Sappiamo da tempo che questo campo esiste e che si è invertito spesso durante le ere geologiche. Si tratta di una storia che ci hanno raccontato le registrazioni geologiche della sua forza e direzione rimaste intrappolate in specifici minerali all’interno della crosta. La storia del campo magnetico di Marte è archiviata in modo simile nella sua crosta, come hanno appreso gli scienziati nel 1997 grazie ai dati dell’orbiter Mars Global Surveyor.
“La stessa varietà di minerali magnetici che esiste sulla Terra esiste su Marte“, afferma Robert Lillis, un fisico spaziale planetario dell’Università della California, a Berkeley, che non era coinvolto nella nuova ricerca.
L’orbiter ha rilevato il magnetismo del pianeta rosso da 90 a 375 chilometri sopra la superficie e ha scoperto che il campo magnetico crostale è dieci volte più forte di quello terrestre quando viene misurato dalla stessa altezza sopra la superficie. Ciò suggerisce che, una volta, anche Marte aveva un grande campo magnetico globale.
A differenza della Terra, però, Marte è stato sfortunato. Circa quattro miliardi di anni fa, il suo nucleo esterno rotante sembra essersi bloccato, causando il collasso del suo campo magnetico globale. Lasciato con uno scudo magnetico debole per difenderla, il vento solare ha gradualmente eliminato gran parte della sua antica atmosfera, trasformando un mondo probabilmente ricco d’acqua liquida in un freddo deserto.
Capire perché questi due pianeti, la Terra e Marte, hanno avuto destini così diversi richiede le migliori misurazioni possibili dei fantasmi del campo magnetico di Marte, ma dall’orbita, la forza di questo campo magnetico residuo ha una scarsa risoluzione. È come guardare una folla di persone da molto lontano: se molti indossano magliette rosse e alcuni le indossano blu, una macchina fotografica a distanza registrerà in gran parte la preponderanza del rosso. Ma avvicinati con la stessa fotocamera, e quelle tonalità blu molto importanti saranno viste più chiaramente..
“Lo stesso vale per le misurazioni magnetiche“, afferma Dave Brain, un ricercatore di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado non coinvolto nel lavoro. “Più ti avvicini, più migliorerà la risoluzione della struttura che sarai in grado di individuare“.
Misteri a mezzanotte
Il magnetometro di InSight, il primo mandato sulla superficie marziana, ha dato agli scienziati la possibilità di osservare il campo magnetico crostale di Marte e ha sconvolto quello che i ricercatori credevano di sapere: il campo magnetico vicino al robot era circa 20 volte più forte di quanto previsto su misurazioni orbitali passate.
Brain, che ha familiarità con i dati di InSight, afferma che questo segnale magnetico forte e stabile proviene dalle rocce vicino a InSight, ma attualmente non è chiaro se siano in superficie o sottoterra. “Capirlo è importante,” spiega Byrne, “perché se provenisse da rocce più giovani vicino alla superficie, implicherebbe che un forte campo magnetico è persistito attorno a Marte più a lungo di quanto pensiamo attualmente“.
Ancora più sconcertante, InSight ha anche scoperto che il campo magnetico crostale vicino alla sua posizione tremola di tanto in tanto.
“Questa oscillazione è nota come pulsazione magnetica,” spiega Matthew Fillingim, un fisico spaziale dell’Università della California, Berkeley, e membro del team scientifico di InSight.
Questi impulsi sono fluttuazioni nella forza o nella direzione del campo magnetico e non sono del tutto insoliti. Questi fenomeni accade spesso sia sulla Terra che su Marte innescato dal caos atmosferico superiore, per l’azione del vento solare e si piegano tra le bolle magnetiche dei pianeti, tra le altre cose.
La cosa strana è che queste oscillazioni marziane si verificano alla mezzanotte locale, come se rispondessero al segnale di un timer notturno invisibile.
InSight è sceso vicino all’equatore di Marte, e nella stessa posizione geografica sulla Terra, a quell’ora della notte, non accadono questo tipo di pulsazioni magnetiche. Le pulsazioni notturne sulla Terra tendono ad accadere a latitudini più elevate e sono collegate alle aurore del nord e del sud. In questo momento, le oscillazioni magnetiche su Marte non hanno una chiara fonte, ma gli scienziati hanno in mente almeno un sospettato.
Sebbene non abbia più un potente campo magnetico globale, Marte è circondato da una debole bolla magnetica che si forma quando il vento solare interagisce con la sua atmosfera sottile. Questa bolla viene a sua volta compressa dal campo magnetico del vento solare, facendo diventare una parte della bolla a forma di coda. A mezzanotte, la posizione di InSight su Marte è allineata con questa coda e, mentre passa, la coda potrebbe pizzicare il campo magnetico di superficie come una corda di chitarra.
Se l’orbiter della NASA, il Mars Atmosphere e Volatile Evolution, o MAVEN, riuscisse a passare sopra InSight al momento giusto, potrebbe dimostrarlo. Per ora, tuttavia, non abbiamo questa risposta.
Durante una delle presentazioni sul magnetismo di Marte, gli scienziati hanno anche detto che le caratteristiche dei segnali magnetici sembrano registrare uno strato elettricamente conduttivo da qualche parte sotto la superficie marziana. Non è stata ancora individuata la profondità esatta, ma i ricercatori pensano che non debba trovarsi ad una profondità maggiore di cento chilometri.
Esperimenti svolti nei deserti sulla Terra hanno dimostrato che i magnetometri sono in grado di rilevare se c’è acqua in profondità, spiega Brain. Lo stesso vale per il magnetometro di InSight ed è possibile che lo strato individuato sia una falda acquifera con solidi disciolti, o uno strato di ghiaccio e acqua, che potrebbe estendersi attorno all’intero pianeta.
Ma il diavolo è nei dettagli e tutte le altre cause di tale segnale devono ancora essere escluse, dice Brain. Il lander InSight ha un trapano, ma può scavare solo circa 1,8 metri sotto la superficie, quindi gli scienziati potrebbero dover trovare altri modi, forse attraverso future missioni su Marte, per testare la teoria dello strato acquoso.
“Se l’esistenza di questa falda acquifera marziana alla fine sarà confermata o esclusa,” ha aggiunto Brain, “la preziosa natura delle misurazioni di InSight, comprese quelle magnetiche, è già chiara”. Anche fermo in un unico punto in Elysium Planitia, questo nostro emissario robot sta iniziando a scavare tutti i tipi di meraviglie marziane sepolte.
Fonte: National Geographic
