La missione InSight della NASA è stata dichiarata conclusa a dicembre 2022 ma i dati registrati dal suo sismometro costituiscono un grande tesoro che sarà analizzato per decenni. Osservando le onde sismiche rilevate dallo strumento in una particolare coppia di terremoti avvenuti nel 2021, gli scienziati sono stati in grado di dedurre che il nucleo di ferro liquido di Marte è più piccolo e più denso di quanto si pensasse in precedenza.

I risultati, che rappresentano anche le prime osservazioni dirette mai fatte del nucleo di un altro pianeta, sono stati dettagliati in un articolo pubblicato il 24 aprile sul Proceedings of the National Academies of Sciences.

Avvenuti il 25 agosto e il 18 settembre 2021, i due terremoti sono stati i primi individuati dal team ad aver avuto origine sul lato opposto del pianeta rispetto al lander. E la distanza è stata il punto di svolta: più lontano si verifica un terremoto rispetto al sismografo e più in profondità nel pianeta le sue onde sismiche possono viaggiare prima di essere rilevate.
"I terremoti lontani sono intrinsecamente più difficili da rilevare perché una grande quantità di energia viene persa o deviata mentre le onde sismiche viaggiano attraverso il pianeta". ha affermato l'autrice principale dello studio Jessica Irving, scienziata della Terra presso l'Università di Bristol nel Regno Unito. "Avevamo bisogno sia di fortuna che di abilità per trovarli".

 

Un pizzico di fortuna

I due martemoti si sono verificati dopo che la missione aveva operato sul Pianeta Rosso per oltre un intero anno marziano (circa due anni terrestri). La potenza dei due eventi è stata un fattore determinante e inoltre, uno di essi era stato causato dall'impatto di un meteorite il che ha fornito una posizione accurata del punto di origine. Al contrario, la maggior parte dei terremoti marziani sono causati da faglie, o fratture rocciose, che si formano nella crosta del pianeta a causa del calore e dello stress dato che Marte non ha placche tettoniche.
"Questi due terremoti sono stati tra i più grandi uditi da InSight", ha dichiarato Bruce Banerdt, ricercatore principale di InSight presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. "Se non fossero stati così grandi, non avremmo potuto rilevarli".

Zona d'ombra

Una delle sfide nel rilevare questi particolari terremoti è stata che si trovano in una "zona d'ombra", una parte del pianeta da cui le onde sismiche tendono a essere rifratte lontano da InSight, rendendo difficile per l'eco di un terremoto raggiungere il lander (a meno che non sia molto grande). Rilevare le onde sismiche che attraversano una zona d'ombra è eccezionalmente difficile ed è ancora più impressionante che il team di InSight lo abbia fatto usando solo l'unico sismometro disponibile sul pianeta.

"Ci sono volute molte competenze sismologiche da tutto il team di InSight per estrarre i segnali dai complessi sismogrammi registrati dal lander", ha detto Irving.

Un modello più preciso

Un articolo precedente che offriva un primo assaggio del nucleo del pianeta si basava sulle onde sismiche riflesse sul confine esterno, fornendo dati meno precisi. Il rilevamento delle onde sismiche che hanno effettivamente attraversato il nucleo ha permesso agli scienziati di perfezionare i modelli.

Sulla base dei nuovi risultati, circa un quinto del nucleo è composto da elementi come zolfo, ossigeno, carbonio e idrogeno.
"Determinare la quantità di questi elementi in un nucleo planetario è importante per comprendere le condizioni nel nostro sistema solare quando i pianeti si stavano formando e come queste condizioni hanno influenzato i pianeti che si sono formati", ha detto uno dei coautori dell'articolo, Doyeon Kim dell'ETH di Zurigo. .