Le onde sismiche non mentono mai. Quando attraversano un pianeta, rivelano segreti nascosti nelle profondità più inaccessibili. È esattamente quello che è successo con i dati della missione InSight della NASA, che hanno portato alla scoperta di un nucleo di Marte solido con un raggio di circa 613 chilometri. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature da un team guidato dall’Università cinese di Scienza e Tecnologia, ha analizzato le fasi sismiche Pkkp e Pkikp registrate dal lander tra il 2018 e il 2022. I risultati sono inequivocabili: le onde sismiche dimostrano la presenza di materiale solido al centro del pianeta rosso.
Le onde sismiche rivelano il nucleo di Marte solido
La missione InSight ha registrato 1.319 terremoti marziani durante i suoi quattro anni di attività, ma solo due eventi particolarmente potenti hanno permesso di ottenere dati cruciali sulla struttura interna del pianeta. Daoyuan Sun e colleghi hanno utilizzato tecniche avanzate di analisi delle onde sismiche per identificare le fasi Pkkp (onde che attraversano il nucleo profondo) e Pkikp (onde riflesse che indicano la presenza di un nucleo interno solido).
Il meccanismo è simile a quello usato per studiare l’interno della Terra: quando le onde sismiche incontrano materiali con densità diverse, cambiano velocità e direzione. Secondo i ricercatori del Bayerisches Geoinstitut, il nucleo di Marte è composto principalmente da ferro, ma contiene una percentuale significativamente più alta di elementi leggeri come zolfo, carbonio e ossigeno rispetto a quello terrestre.
Per essere precisi: le onde sismiche della fase Pkkp sono arrivate al sismometro di InSight tra 50 e 200 secondi prima del previsto. Questo anticipo è la prova diretta che esistono materiali più densi e veloci al centro di Marte (probabilmente ferro solido) rispetto alla zona liquida circostante.
Perché il nucleo di Marte solido era impensabile
Fino a oggi, la comunità scientifica era convinta che il nucleo di Marte fosse completamente liquido. La ragione? Il pianeta rosso non ha un campo magnetico globale, diversamente dalla Terra dove il campo magnetico è generato proprio dai movimenti del ferro liquido nel nucleo esterno. Inoltre, i modelli teorici suggerivano che l’alta concentrazione di elementi leggeri nel nucleo marziano abbassasse il punto di fusione, rendendo improbabile la cristallizzazione di materiale solido.
Ma i nuovi esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che una fase cristallina di solfuro di ferro, chiamata Fe4+xS3, può formarsi anche a temperature più basse del previsto. Lianjie Man dell’European Synchrotron Radiation Facility ha spiegato che questa fase può cristallizzare quando le temperature scendono sotto i 1960 K, un valore che rientra nelle stime per il centro di Marte.
Cosa significa avere un nucleo di Marte solido
La scoperta ha implicazioni profonde per la comprensione dell’evoluzione del pianeta rosso. Un nucleo interno solido suggerisce che Marte ha subito un raffreddamento più rapido di quanto immaginato, portando alla cristallizzazione del ferro nel suo centro. Questo processo potrebbe aver influenzato la durata e l’intensità del campo magnetico marziano, che si è spento miliardi di anni fa.
Come spiega Huixing Bi, primo autore dello studio:
Scoprire un nucleo interno solido per Marte è una sorpresa. Gli studi precedenti suggerivano che il nucleo marziano contenesse una quantità significativa di elementi leggeri, il che abbassa la temperatura di solidificazione e rende improbabile la cristallizzazione del nucleo date le temperature relativamente elevate.
La presenza di un nucleo solido potrebbe anche spiegare alcune caratteristiche geologiche di Marte. Come discusso in precedenti ricerche, la struttura interna del pianeta influenza la sua evoluzione termica e la capacità di mantenere un’atmosfera densa.
Il futuro della ricerca sul pianeta rosso
Nonostante la solidità delle prove, gli scienziati mantengono un approccio cauto. La missione InSight è terminata nel dicembre 2022 quando i pannelli solari si sono ricoperti di polvere marziana, interrompendo le comunicazioni con la Terra. Non sono previste missioni di follow-up nel breve termine, quindi ulteriori conferme dovranno arrivare dall’analisi più approfondita dei dati esistenti.
Dati chiave della scoperta: Il nucleo interno solido di Marte ha un raggio stimato di 613 chilometri, pari a circa il 18% del raggio totale del pianeta. Per confronto, il nucleo interno della Terra rappresenta circa il 19% del raggio terrestre, mostrando una somiglianza strutturale inaspettata tra i due mondi.
La scoperta apre nuove domande fondamentali: se Marte ha un nucleo interno solido simile alla Terra, perché il suo campo magnetico si è spento mentre il nostro continua a proteggerci dalle radiazioni cosmiche? La risposta potrebbe risiedere nelle dimensioni: Marte è molto più piccolo della Terra e ha perso calore più rapidamente, causando probabilmente l’arresto dei movimenti convettivi nel nucleo esterno liquido necessari per generare il campo magnetico.
Quello che sappiamo con certezza è che Marte continua a sorprenderci. Ogni nuovo dato ci rivela un mondo più complesso e affascinante di quanto immaginassimo. E forse, proprio come la Terra, il pianeta rosso nasconde ancora molti segreti nel suo cuore di ferro.
