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Gli zirconi marziani rivelano la struttura interna del pianeta

Lo zircone – un minerale contenente uranio –  è intrappolato nella crosta continentale terrestre ed è in grado di fornire informazioni sulla geologia di un pianeta, in particolare sulle catene montuose e sui vulcani.  La crosta di Marte ha una composizione differente da quella terrestre: qui lo zircone, almeno finora, era considerato un elemento raro. Adesso uno studio dell’Università di Copenhagen – pubblicato sulla rivista Proceedings of National Academy of Science –  potrebbe smentire questa ipotesi grazie a una serie di analisi effettuate sul celebre Black Beauty, un antico meteorite marziano rinvenuto nel deserto del Marocco nel 2011. 

I ricercatori hanno frantumato la roccia estraendo circa 60 zirconi. Dopo averli datati hanno scoperto che la maggior parte di essi risalgono a circa 4,5 miliardi di anni fa, quando Marte si era formato da poco. Ma gli scienziati hanno anche fatto una scoperta inaspettata: alcuni degli zirconi sono molto più giovani,  con età che vanno da circa 1500 milioni di anni fino a 300 milioni. Secondo gli autori dello studio il meteorite Black Beauty proviene dal sud della zona vulcanica di Tharsis, situata nell’emisfero settentrionale del pianeta, che contiene grandi vulcani, attivi in epoche recenti.

Tharsis è un’enorme area che ospita i più grandi vulcani del Sistema solare, alti fino a 21 km. Gli scienziati ritengono che questa zona sia l’espressione di un magmatismo profondo – un’area analoga sulla Terra è quella dei vulcani hawaiani. Questa zona ha un’attività molto profonda ed è soggetta agli effetti della tettonica del Pacifico. Al contrario della Terra, Marte non ha una tettonica a placche e i vulcani si accumulano in un unico punto raggiungendo dimensioni gigantesche.

Il meteorite Black Beauty

Se i risultati dello studio sul Black Beauty dovessero essere confermati, allora gli zirconi contenuti nel meteorite potrebbero  fornire informazioni sull’interno profondo e inaccessibile di Marte. E’ la prima volta che gli scienziati hanno accesso diretto alle profondità interne del pianeta rosso tramite questi campioni: questo potrebbe consentire di scoprire la struttura interna e la composizione di Marte. Per comprendere la natura delle profondità di Marte i ricercatori si sono rivolti all’analisi della composizione isotopica dell’afnio, un metallo contenuto negli zirconi.

«Poiché l’afnio è uno dei principali costituenti elementari dello zircone, conserva un ricordo di dove si è formato questo minerale – commenta Martin Bizzarro, autore dello studio –  abbiamo scoperto che la composizione isotopica dell’afnio negli zirconi è diversa da quella di qualsiasi altro meteorite marziano conosciuto. Questo indica che i giovani zirconi provengono da un serbatoio primitivo che non sapevamo esistesse all’interno di Marte». 

La composizione isotopica dell’afnio degli zirconi è simile agli oggetti più primitivi del Sistema solare, i meteoriti di condrite. Questi oggetti  sono campioni di asteroidi rimasti inalterati fin dalla loro formazione. A differenza della Terra, dove il materiale formato in superficie viene continuamente riciclato all’interno per via della tettonica delle placche, l’interno di Marte è rimasto invariato dalla nascita del pianeta e, come tale, preserva la sua composizione iniziale. Ma non è tutto. Se lo zircone può essere rinvenuto in abbondanza sulla superficie del pianeta, allora le future missioni di esplorazione robotica – in particolare quelle di sample return  potrebbero raccoglierne dei campioni e riportarli sulla Terra per ulteriori analisi. 

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Fulvia Croci: Giornalista