Quando il rover Perseverance della NASA raggiunse il margine interno del cratere Jezero di Marte, nel settembre 2023, gli scienziati della missione rimasero sorpresi da ciò che trovarono. Chiamata «Margin Unit», quest’area geologica si estende lungo la riva di un antico lago marziano; per questo si aspettavano rocce sedimentarie, formatesi quando strati di sabbia si accumularono uno sull’altro nel corso di millenni. Sulla Terra, le rocce sedimentarie composte da argilla e limo sono efficaci nel conservare tracce di forme di vita microbica del passato. Gli scienziati erano particolarmente incuriositi dai forti segnali di minerali carbonatici rilevati dai veicoli spaziali in orbita attorno a Marte. Sulla Terra, i carbonati si formano spesso in ambienti marini e lacustri poco profondi, potenzialmente in grado di sostenere la vita.
Invece, il team del rover ha trovato roccia ignea, che può formarsi in profondità nel sottosuolo a partire dal magma oppure in superficie a causa dell’attività vulcanica. Le rocce ignee sono eccellenti archivi del passato, soprattutto perché i cristalli dei minerali al loro interno conservano dettagli sul momento preciso in cui si sono formati. In questo caso, hanno conservato una testimonianza incredibilmente complessa dell’attività dell’acqua sull’antico Marte. Queste rocce, infatti, mostravano segni di aver interagito con l’acqua in almeno tre occasioni distinte; ogni episodio ne aveva ulteriormente modificato la chimica e l’aspetto. I risultati sono stati pubblicati lunedì sulla rivista Communications Earth & Environment.
Lo strumento all’origine di queste scoperte è SuperCam, collocato sull’albero del rover, che determina la mineralogia degli elementi geologici in base alla luce che riflettono. Quando il team scientifico individua una roccia interessante, può inviare comandi a SuperCam per colpirla con il laser da una distanza massima di 21 piedi (6,5 metri). Lo spettro del plasma prodotto rivela la composizione chimica del bersaglio. In questo modo, Perseverance ha analizzato più di 185 bersagli di roccia compatta all’interno della Margin Unit.
«Prima di arrivare alla Margin Unit, l’ipotesi principale — ricavata dalle osservazioni orbitali — era che i carbonati individuati dall’orbita si fossero formati in seguito all’interazione con il lago che esisteva nel cratere Jezero», ha dichiarato Candice Bedford, ricercatrice della Purdue University di West Lafayette, in Indiana, e prima autrice dello studio. «Ora però sappiamo che questo luogo è diventato una sorta di crocevia per sistemi acquosi. I risultati relativi alla Margin Unit sono importanti perché il cratere Jezero si trova all’interno di una delle più vaste aree affioranti di carbonati su Marte; ciò che impariamo qui va quindi ben oltre questo cratere».
**Un raffreddamento lento nel sottosuolo**
Perseverance ha esplorato la Margin Unit lungo un dislivello di circa 870 piedi (265 metri). Alle quote più elevate ha trovato una roccia a grana grossa e cristallina — caratteristiche tipiche del minerale olivina — con quasi nessun segno di essere mai stata toccata dall’acqua. Composta da magnesio e ferro, l’unità di olivina della zona si è formata in una massa di magma in profondità nel sottosuolo, raffreddandosi abbastanza lentamente da permettere ai suoi granuli di diventare grandi; è arrivata in superficie solo dopo l’erosione del terreno che la ricopriva. Più in basso nell’unità, sul fondale del lago, la roccia appare trasformata: i granuli di olivina sono fratturati e tra loro è presente silice.
I minerali carbonatici e quelli di silice sono indicatori importanti nella ricerca di forme di vita antiche. Quando l’acqua interagisce con l’olivina sulla Terra, la reazione può liberare idrogeno, che può costituire una fonte di nutrimento per alcuni microbi, e lascia dietro di sé carbonati e silice, due minerali che conservano tracce dell’esistenza passata di quei microbi.
**Molteplici episodi**
Il team di Perseverance è in grado di determinare la sequenza delle interazioni della Margin Unit con l’acqua, ma non la loro età. La prima volta che l’acqua raggiunse le rocce della Margin Unit, la falda ricca di anidride carbonica reagì con l’olivina, producendo creste di carbonato che attraversano le fratture nella roccia compatta alle quote più basse. Oggi queste fratture riempite di carbonato restano in rilievo mentre la roccia più tenera che le circonda si consuma.
La seconda occasione in cui l’acqua raggiunse le rocce potrebbe essere stata collegata al lago che un tempo esisteva nel cratere.
«Alcune rocce della Margin Unit contengono anche silice», ha dichiarato Eleni Ravanis, scienziata planetaria dell’University of Hawaii at Manoa e coautrice dello studio. «La trasformazione dell’olivina in carbonato può lasciare silice come residuo, e osserviamo una quantità maggiore di questa silice nelle rocce che si trovavano sotto il livello dell’acqua».
Infine si verificò un evento idrico che generò vene minerali in un punto della parte orientale della Margin Unit, spesse circa 10 pollici (25 centimetri), formando minerali come solfato di calcio e fluorite. La presenza di fluorite è un indizio importante perché questo minerale si forma generalmente quando l’acqua calda circola attraverso rocce vulcaniche; ciò rivela che in quest’area si verificò in seguito un evento di circolazione sotterranea di acqua calda.
«Se c’è una cosa che ho imparato dopo 10 anni di lavoro con i rover su Marte, è che Marte ti riserva continuamente sorprese», ha detto Bedford. «È molto raro che le cose siano come ce le aspettiamo sulla base dei dati orbitali. Spero che questo lavoro contribuisca a modificare il modo in cui gli scienziati considerano la storia dell’acqua nel cratere Jezero e su Marte nel suo complesso. In definitiva, spero che aiuti gli scienziati planetari a ricostruire il clima mutevole e l’abitabilità dell’antico Marte».
**Per saperne di più su Perseverance**
Un obiettivo chiave della missione di Perseverance su Marte è l’astrobiologia, compresa la ricerca di segni di antica vita microbica. Il rover caratterizza la geologia e il clima passato del pianeta e raccoglie e conserva campioni di roccia e regolite marziane.
Gestito per la NASA dal Caltech, il Jet Propulsion Laboratory della California meridionale ha costruito il rover Perseverance e ne gestisce le operazioni per conto dell’agenzia, nell’ambito della Science Mission Directorate e del programma di esplorazione di Marte della NASA. SuperCam è diretto congiuntamente dalla Purdue University in Indiana, dal Los Alamos National Laboratory in New Mexico e dall’IRAP (Research Institute in Astrophysics and Planetology) e dal CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) di Tolosa, in Francia.
Per ulteriori informazioni su Perseverance:
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Fonte originale: nasa.gov
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