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Minerale raro di origine vulcanica remota su Gale Crater marziano

Quando nel 2016 il rover della Nasa Curiosity consegnò le prove della presenza di un minerale raro rintracciato nel cratere di Gale, la comunità scientifica restò molto sorpresa.

Si trattava della tridimite, una forma di quarzo ad alta temperatura e bassa pressione, estremamente rara sulla Terra e di solito associata a sistemi vulcanici remoti. Era molto strano trovare questo minerale su Mate, in zone dove l’attività vulcanica era molto antica.

I dati di Curiosity mostravano un rilevamento inaspettato con circa il 16% di tridimite monoclina, un polimorfo di silice ad alta temperatura che sollevò interrogativi significativi sulla sua formazione e sull’entità dell’evoluzione magmatica del pianeta Marte.

Ora Kirsten L. Siebach, specialista di missione nel team Curiosity della Nasa e ricercatrice di Scienze della Terra, Ambientali e Planetarie della Rice University, insieme a ricercatori del Johnson Space Center della Nasa e del California Institute of Technology hanno riesaminato i dati di quell’insolito ritrovamento.

Gli scienziati hanno analizzato i materiali vulcanici dai modelli del vulcanismo di Marte e riesaminato le prove sedimentarie dal lago Gale Crater, compresi i ritrovamenti di tridimite sulla Terra. Hanno quindi avanzato un  nuovo scenario che potrebbe mettere insieme tutte le prove: il magma marziano è rimasto più a lungo del previsto, subendo un processo di raffreddamento parziale chiamato cristallizzazione frazionata.

Cosa è successo dunque su Marte? I ricercatori nello studio, pubblicato su ScienceDirect nella sezione Earth and Planetary Science Letters, hanno avanzato l’ipotesi di una massiccia eruzione, dove il vulcano ha vomitato cenere contenente quantità extra di silicio, sotto forma di tridimite nel lago Gale Crater e nei fiumi circostanti. L’acqua ha poi contribuito a scomporre la cenere attraverso processi naturali di agenti atmosferici chimici.

Il 30 luglio 2015 il Curiosity Mars Rover della Nasa ha perforato questo foro per raccogliere materiale campione da un bersaglio roccioso chiamato “Buckskin”. Il diametro del foro è leggermente inferiore a una monetina. La polvere di roccia dal sito di perforazione è stata successivamente consegnata a un laboratorio all’interno del rover e si è scoperto che conteneva il raro minerale tridimite. Crediti: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Questa antica eruzione silicica esplosiva avrebbe permesso la concentrazione di tridimite, producendo minerali coerenti con il ritrovamento del 2016. Anche altre prove geochimiche trovate nel campione, inclusi silicati opalini e ridotte concentrazioni di ossido di alluminio, confermano questa ipotesi.

Un’attività vulcanica esplosiva, con una chimica più evoluta di quella attesa dai ricercatori, riconducibile a più di 3 miliardi di anni fa, mentre Marte stava passando da un mondo più umido e forse più caldo, al pianeta arido attuale.

«Poiché abbiamo visto questo minerale solo una volta con alta concentrazione in un singolo strato, la nostra tesi è che il vulcano probabilmente ha eruttato nello stesso momento in cui il lago era lì. Il campione non era composto solo da cenere vulcanica ma da cenere alterata e smistata dall’acqua. Marte potrebbe avere una storia vulcanica più complessa e intrigante di quanto avremmo immaginato prima di Curiosity.», spiega Siebach.

La ricerca è stata finanziata dalla Nasa, dalla National Science Foundation e dal Dipartimento di scienze della terra, ambientali e planetarie della Rice University.

In apertura: il rover Curiosity Mars della NASA ha scattato questo autoritratto a basso angolo nel sito in cui ha perforato una roccia il 30 luglio 2015, producendo una polvere (visibile in primo piano) che è stata successivamente confermata contenere il raro minerale tridimite. Crediti: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

 

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