Dopo più di tre anni di monitoraggio quotidiano con il lander Insight della NASA, la cui missione si è conclusa il dicembre scorso, i ricercatori hanno ricavato dei dati significativi sulla struttura di Marte grazie ad un terremoto di magnitudo 4.6. Le onde di superficie generate da questo terremoto si sono propagate dalla sorgente al punto di misurazione.

I dati raccolti non solo hanno fornito informazioni specifiche su diverse aree, ma hanno permesso anche di ottenere una visione globale della struttura del pianeta. Il dottor Doyeon Kim, sismologo presso l’Istituto di Geofisica dell’ETH di Zurigo e autore principale dello studio, ha dichiarato: “Da questo terremoto, il più grande mai registrato durante l’intera missione InSight, abbiamo osservato onde di superficie che hanno attraversato Marte fino a tre volte”.

Lo studio del terremoto ha fornito importanti informazioni sulla struttura della crosta marziana, la dicotomia nord-sud e l’origine del calore prodotto all’interno di Marte. Le scoperte indicano che la crosta marziana è significativamente più spessa rispetto a quella terrestre e lunare. Inoltre, la densità simile della crosta in entrambi gli emisferi, smentisce la teoria di composizioni rocciose diverse.

La struttura e lo spessore della crosta marziana

Per ottenere informazioni sulla materia che è stata attraversata dalle onde, i ricercatori hanno misurato la velocità di propagazione a diverse frequenze. Combinando i nuovi risultati ottenuti con dati esistenti sulla topografia e sulla gravità in diverse zone di Marte, il team è stato in grado di determinare lo spessore della crosta marziana.

In media, la crosta varia tra 42 e 56 chilometri. Tuttavia, si è rilevato che la crosta è più sottile nel cratere da impatto Isidis, in cui lo spessore è di circa 10 chilometri. Nella provincia di Tharsis, invece, si arriva fino a 90 chilometri.

A confronto, la crosta terrestre ha uno spessore medio compreso tra 21 e 27 chilometri, mentre la crosta della Luna ha uno spessore compreso tra 34 e 43 chilometri. Questi dati indicano chiaramente che la crosta marziana è significativamente più spessa rispetto a quella terrestre e lunare. Secondo Kim, questo è coerente con le osservazioni che indicano che nel nostro Sistema Solare, i corpi planetari più piccoli tendono ad avere una crosta più spessa rispetto a quelli più grandi.

Dicotomia nord-sud di Marte e origine del calore

Una delle scoperte più importanti di questa ricerca riguarda la differenza tra gli emisferi nord e sud di Marte, nota come dicotomia marziana. La divisione tra le pianure basse del nord e gli altopiani del sud è stata osservata e studiata per lungo tempo, attraverso telescopi e immagini satellitari.

Fino ad ora, si pensava che questa differenza fosse causata da composizioni rocciose diverse. Tuttavia, i risultati delle osservazioni sismiche e dei dati gravitazionali hanno smentito questa ipotesi. Si è scoperto che la densità della crosta nelle regioni settentrionali e meridionali è simile. Tuttavia lo spessore della crosta è maggiore nell’emisfero sud rispetto a quello nord. Questa scoperta rappresenta un importante passo avanti nella comprensione della dicotomia marziana e nella sua origine.

Inoltre, le osservazioni sismiche hanno fornito informazioni sulle fonti di calore interne di Marte. Essendo un pianeta formato da una singola placca tettonica, la principale fonte di calore prodotta oggi al suo interno è il risultato del decadimento di elementi radioattivi come torio, uranio e potassio.

Si è scoperto che il 50-70% degli elementi radioattivi che generano calore si trova nella crosta marziana. Questa elevata concentrazione potrebbe spiegare la presenza di regioni locali dove i processi di fusione potrebbero ancora essere attivi.

L’intera ricerca, reperibile qui in versione pre-print, apre nuove prospettive per la comprensione della geologia e dell’evoluzione del pianeta rosso, nonché per la ricerca di possibili segni di vita passata o presente.