Marte nasconde sotto la sua superficie un mare di magma radioattivo

Nel 2021, sembra che Marte abbia un cuore sorprendentemente grande. Gli scienziati hanno utilizzato InSight, un lander robotico, per studiare l’interno del pianeta. La navicella spaziale ha sentito abbastanza terremoti marziani da formare un’immagine della natura a strati del mondo sotterraneo di Marte.

La conchiglia e il mantello non erano particolarmente strani. Tuttavia, il nucleo era molto grande e non molto denso, per un pianeta così piccolo.

Per alcuni ricercatori questa misurazione di base non era valida.

“Ci siamo persi qualcosa”, ha detto. Amir Khan, un geofisico dell’ETH di Zurigo in Svizzera che ha studiato i dati InSight. “ma cosa?”

Si scopre che il nucleo di Marte è piccolo, hanno scoperto il dottor Khan e altri ricercatori.

In due studi I ricercatori hanno rivalutato i dati sismici di InSight, pubblicati mercoledì sulla rivista Nature. Entrambi i gruppi hanno concluso indipendentemente che il nucleo marziano è più simile al nucleo di metalli pesanti del nostro universo di quanto si pensasse in precedenza. La stima iniziale delle dimensioni più elevate era il risultato di un oceano di roccia fusa da scoprire profondo da 90 a 125 miglia, che faceva sembrare il nucleo più grande di quanto non fosse in realtà.

Ma il profondo mare di magma, nascosto sotto il solido mantello di Marte, mantenuto fuso da elementi radioattivi, è strano. “Non esiste sulla Terra”, ha detto il dottor Khan, e la sua presenza potrebbe richiedere un ripensamento dell’evoluzione caotica del Pianeta Rosso.

Gli scienziati studiano gli strati geologici della Terra da più di un secolo utilizzando la potenza luminosa delle onde sismiche generate da un terremoto. Il rover InSight, che è atterrato su Marte nel novembre 2018, è stato inviato per vedere se le viscere arrugginite del mondo fossero simili.

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Ma studiare Marte utilizzando un singolo sismometro si è rivelato difficile. Gli strumenti di InSight hanno rilevato solo pochi terremoti modesti, per lo più provenienti da… Area di contrazione Vicino alla navicella spaziale, solo una piccola fetta della torta marziana è stata ripresa sismicamente. Per un certo periodo, anche i terremoti marziani sembravano rimbalzare ma non penetrare nel nucleo più profondo del pianeta, rivelando poche, preziose informazioni sul nucleo.

I ricercatori hanno determinato che il raggio del nucleo di Marte era di circa 1.140 miglia, suggerendo che non fosse molto denso. Si supponeva che i nuclei dei pianeti terrestri fossero ricchi di ferro, ma ciò fu infine confermato nel nucleo rigonfio di Marte. Completamente liquido – Sembrava il 27% più leggero del ferro liquido puro. L’implicazione era che il nucleo marziano fosse stranamente ricco di elementi più leggeri come zolfo, carbonio, ossigeno e idrogeno, una sostanza nebbiosa che avrebbe dovuto essere spazzata via dal giovane Sole prima della formazione di Marte.

Perplessi, gli scienziati speravano che una diffrazione sismica più forte avrebbe fornito chiarezza. E il 18 settembre 2021, il cielo si è arreso: una meteora è precipitata nell’emisfero opposto a InSight, rilasciando onde sismiche che hanno attraversato il nucleo e rimbalzato attorno ai suoi bordi.

“Quello è stato il punto di svolta”, ha detto. Enrico Samuelegeofisico dell’Università della Città di Parigi e autore di uno dei nuovi studi.

Basandosi su un modello dell’evoluzione termica e chimica di Marte, il dottor Samuel e i suoi colleghi hanno proposto l’esistenza di A L’oceano di magma si estende lungo i suoi lati Nel 2021. Ma “non abbiamo alcuna prova sismica”, ha detto. Con l’impatto di questo meteorite, la sua squadra ha confermato l’esistenza di questa zuppa radioattiva ultracalda.

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Il team del dottor Khan ha anche approfittato dell’effetto per riesaminare i dati sismici di InSight, combinandoli con simulazioni al computer che esplorano come si comportano le leghe ricche di ferro a livello molecolare – e così facendo, hanno scoperto in modo indipendente l’oceano di magma nascosto di Marte.

La sua presenza significa che il nucleo liquido ha un raggio vicino a 1.600 miglia ed è un corpo celeste più denso, ricco di ferro con meno elementi leggeri, il che è più facile da spiegare.

Ha detto che la scoperta è “assolutamente affascinante” e le conclusioni combinate degli studi sono convincenti Paula Colemier, sismologo dell’Università di Oxford, non è stato coinvolto nella ricerca. “Ma potrebbero aprire un nuovo problema.”

Prima del collasso avvenuto 3,8 miliardi di anni fa, Marte aveva un campo magnetico che proteggeva la sua atmosfera. Gli scienziati credevano che il campo magnetico fosse generato raffreddando il nucleo di ferro liquido, mescolandolo così fortemente. Ma una coltre radioattiva di magma avrebbe mantenuto il nucleo molto caldo.

Pertanto, è necessaria una nuova storia sull’origine della bolla magnetica di Marte. Il dottor Samuels ha offerto un suggerimento: Marte potrebbe aver avuto molto tempo fa lune più grandi di quelle attuali, del tipo la cui forte gravità potrebbe innescare movimenti che creano magneti nel nucleo. Ma ha detto che questa è solo un’ipotesi al momento.

Quattro anni dopo, InSight morì nel 2022. Ma la scoperta di questo oceano di magma probabilmente non sarà l’ultima sorpresa della missione. “Questo è solo l’inizio”, ha detto il dottor Samuel.

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