Marte ha una struttura distinta nel mantello e nella crosta con serbatoi distinguibili, e questo è noto grazie ai meteoriti marziani che gli scienziati dello Scripps Institution of Oceanography della UC San Diego e colleghi hanno analizzato sulla Terra.
Cosa raccontano i meteoriti marziani sul Pianeta Rosso
Meteoriti marziani formatisi circa 1,3 miliardi di anni fa e poi espulsi dal Pianeta Rosso sono stati raccolti dagli scienziati in siti in Antartide e in Africa negli ultimi decenni. Il geologo dell’oceanografia di Scripps James Day e i suoi colleghi hanno publicato uno studio sulla rivista Science Advances sulle analisi delle composizioni chimiche di questi campioni.
Questi risultati sono importanti per comprendere non solo come Marte si è formato e si è evoluto, ma anche per fornire dati precisi che possano informare le recenti missioni della NASA come Insight and Perseverance e Mars Sample Return, ha affermato Day, responsabile dello studio.
“I meteoriti marziani sono l’unico materiale fisico che abbiamo a disposizione da Marte“, ha detto Day: “Ci consentono di effettuare misurazioni precise e accurate e quindi di quantificare i processi che si sono verificati all’interno di Marte e vicino alla superficie marziana. Forniscono informazioni dirette sulla composizione del pianeta che possono fondare la verità sulla scienza delle missioni, come le operazioni in corso del rover Perseverance“.
Lo studio
Il team di Day ha raccolto il resoconto della formazione del Pianeta Rosso utilizzando campioni di meteoriti marziani provenienti tutti dallo stesso vulcano, noti come nakhliti e chassigniti.
Circa 11 milioni di anni fa, un grande impatto meteorico su Marte ha distrutto parti del pianeta e ha scagliato le rocce nello Spazio. Alcuni di questi sono atterrati sulla Terra sotto forma di meteoriti, il primo dei quali è stato scoperto nel 1815 a Chassigny, in Francia e poi nel 1905 a Nakhla, in Egitto.
Da allora, altri meteoriti simili sono stati scoperti in località tra cui la Mauritania e l’Antartide. Gli scienziati sono in grado di identificare Marte come luogo di origine perché questi meteoriti marziani sono relativamente giovani, provengono da un pianeta recentemente attivo, hanno composizioni distinte dell’abbondante elemento ossigeno rispetto alla Terra e mantengono la composizione dell’atmosfera di Marte misurata sulla superficie mediante i lander Viking negli anni ’70.
Il team ha analizzato i due tipi di meteoriti marziani: nakhlite e chassignite. Le nakhliti sono basaltiche, simili alle lave che eruttano oggi in Islanda e Hawaii, ma sono ricche di un minerale chiamato clinopirosseno. Le chassigniti sono costituite quasi esclusivamente dal minerale olivina. Sulla Terra, i basalti sono un componente principale della crosta del pianeta, soprattutto sotto gli oceani, mentre le olivine abbondano nel suo mantello.
Lo stesso vale su Marte. Il team ha dimostrato che i meteoriti marziani sono legati tra loro attraverso un processo noto come cristallizzazione frazionata all’interno del vulcano in cui si sono formate. Utilizzando la composizione di queste rocce, hanno mostrato anche che alcune delle nakhliti allora fuse incorporavano porzioni di crosta vicino alla superficie che interagivano anche con l’atmosfera di Marte.
“Determinando che le nakhliti e le chassigniti provengono dallo stesso sistema vulcanico e che hanno interagito con la crosta marziana alterata dalle interazioni atmosferiche, possiamo identificare un nuovo tipo di roccia su Marte”, ha detto Day: “Con la collezione esistente di meteoriti marziani, tutti di origine vulcanica, siamo in grado di comprendere meglio la struttura interna di Marte“.
Conclusioni
Il team è stato in grado di farlo grazie alle caratteristiche chimiche distintive delle nakhliti e delle chassigniti, nonché alle composizioni caratteristiche di altri meteoriti marziani. Questi hanno rivelato una crosta superiore di Marte alterata dall’atmosfera, una crosta più profonda e complessa e un mantello in cui pennacchi provenienti dalle sue profondità sono penetrati fino alla base della crosta, mentre anche l’interno del Pianeta Rosso, formatosi all’inizio della sua evoluzione, si è sciolto per produrre forme distinte tipi di vulcani.
“Quello che è notevole è che il vulcanismo di Marte presenta incredibili somiglianze, ma anche differenze, con quello della Terra”, ha affermato Day: “Da un lato, nakhliti e chassigniti si sono formati in modo simile al recente vulcanismo in luoghi come Oahu nelle Hawaii. Lì, i vulcani appena formati premono sul mantello generando forze tettoniche che producono ulteriore vulcanismo“.
“D’altra parte, i serbatoi su Marte sono estremamente antichi e si sono separati l’uno dall’altro poco dopo la formazione del Pianeta Rosso. Sulla Terra, la tettonica a placche ha contribuito a rimescolare nuovamente i serbatoi nel corso del tempo. In questo senso, Marte fornisce un importante collegamento tra come poteva apparire la Terra primordiale rispetto a come appare oggi”.
