Perseverance: Jazero antico lago marziano

Immagine Rover Perseverance nel cratere Jazero
Le immagini scattate dal Rover Perseverance lungo i bordi di un antico lago sulla superficie di Marte Credit: NASA

La prima analisi scientifica delle immagini scattate dal Rover Perseverance della NASA hanno ora confermato che il cratere Jazero di Marte, che oggi è una depressione secca ed erosa dal vento, un tempo era un lago marziano, alimentato da un piccolo fiume, circa 3,7 miliardi di anni fa. Le immagini inoltre rivelano che il cratere ha subito inondazioni improvvise. Questa erano abbastanza energiche da spazzare via grandi massi per depositarli nel fondo del lago, dove oggi giacciono le enormi rocce.

Lo studio, pubblicato oggi sulla rivista Science, si basa su immagini delle rocce affioranti all’interno del cratere, sul suo lato occidentale. I satelliti avevano precedentemente dimostrato che questo affioramento, visto dall’alto, assomigliava ai delta fluviali sulla Terra, dove si depositano strati di sedimenti a forma di ventaglio mentre il fiume si alimenta in un lago.

Le immagini di Perseverance, prese dall’interno del cratere, confermano che questo affioramento era davvero un delta di un fiume. Sulla base degli strati sedimentari nell’affioramento, sembra che il delta del fiume abbia alimentato un lago che è stato calmo per gran parte della sua esistenza. Questa calma è durata fin a quando un drammatico cambiamento climatico ha innescato inondazioni episodiche verso la fine della storia del lago.

Le immagini di Perseverance

“Se guardi queste immagini, stai praticamente fissando questo epico paesaggio desertico. È il posto più desolato che potresti mai visitare”, afferma Benjamin Weiss, professore di scienze planetarie presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’atmosfera e dei pianeti del MIT e un membro del gruppo di analisi. “Non c’è una goccia d’acqua da nessuna parte, eppure qui abbiamo le prove di un passato molto diverso. È successo qualcosa di molto profondo nella storia del pianeta”.

Mentre il rover esplora il cratere, gli scienziati sperano di scoprire ulteriori indizi sulla sua evoluzione climatica. Ora che hanno confermato che il cratere era un tempo un ambiente lacustre, credono che i suoi sedimenti potrebbero contenere tracce di antica vita acquosa. Nella sua missione futura, Perseverance cercherà luoghi nell’antico lago marziano Jazero, per raccogliere e preservare i sedimenti. Questi campioni verranno infine riportati sulla Terra, dove gli scienziati potranno studiarli per la ricerca di biofirme marziane.

“Ora abbiamo l’opportunità di cercare fossili”, afferma il membro del team Tanja Bosak, professore associato di geobiologia al MIT“Ci vorrà del tempo per arrivare alle rocce che ci permettano di provare la presenza di segni di vita. Quindi, è una maratona, con molto potenziale”.

Mosaico dell'esperimento scientifico di imaging ad alta risoluzione (HiRISE) con contorni di elevazione di 10 m da un modello digitale di elevazione (DEM) che mostra il ventaglio occidentale all'interno del cratere Jezero e il sito di atterraggio, chiamato informalmente Octavia E. Butler. Le immagini sono state catturate dal rover Perseverance.
Mosaico dell’esperimento scientifico di imaging ad alta risoluzione (HiRISE) con contorni di elevazione di 10 m da un modello digitale di elevazione (DEM) che mostra il ventaglio occidentale all’interno del cratere Jazero e il sito di atterraggio, chiamato informalmente Octavia E. Butler. Le immagini sono state catturate dal rover Perseverance. Credit: NASA

Letti inclinati

Il 18 febbraio 2021, il rover Perseverance è atterrato sul fondo del antico lago marziano Jazero, a poco più di un miglio dal suo affioramento occidentale a forma di ventaglio. Nei primi tre mesi, il veicolo è rimasto fermo mentre gli ingegneri della NASA eseguivano controlli a distanza dei numerosi strumenti del rover. Durante questo periodo, due delle fotocamere di Perseverance, Mastcam-Z e SuperCam Remote Micro-Imager (RMI), hanno catturato immagini dell’ambiente circostante.

Una volta che il rover ha inviato le immagini sulla Terra, il team scientifico di Perseverance della NASA ha elaborato e combinato le immagini. Ed è stato sin da subito chiaro che stessero osservando letti di sedimenti lungo la collina Kodiak con una risoluzione sorprendentemente alta. I ricercatori hanno misurato lo spessore, la pendenza e l’estensione laterale di ogni strato. La conclusione è che il sedimento deve essere stato depositato dall’acqua che scorre in un lago, piuttosto che dal vento.

Il rover ha anche catturato letti di sedimenti inclinati simili lungo l’affioramento principale. Queste immagini, insieme a quelle di Kodiak, confermano che la formazione a forma di ventaglio era davvero un antico delta e che questo delta alimentava un antico lago marziano. “Senza guidare da nessuna parte, il rover è stato in grado di risolvere una delle grandi incognite, ovvero che un tempo questo cratere era un lago”, afferma Weiss“Fino a quando non siamo effettivamente atterrati lì ed abbiamo confermato che era un lago, era sempre stata una domanda”.

Le rocce misteriose

Quando i ricercatori hanno esaminato più da vicino le immagini dell’affioramento principale, hanno notato grandi massi e ciottoli incastonati negli strati più giovani. Alcuni massi misurano fino a 1 metro di diametro con un peso di diverse tonnellate. Queste rocce massicce, ha concluso il team, devono provenire dall’esterno del cratere. Probabilmente facevano parte del substrato roccioso situato sul bordo del cratere oppure a chilometri più a monte.

A giudicare dalla loro posizione e dalle dimensioni attuali, il team afferma che i massi sono stati trasportati a valle e nel fondale del lago da un’inondazione che ha raggiunto i 9 metri al secondo con un portata fino a 3.000 metri cubi di acqua al secondo. “Hai bisogno di condizioni di piena energia per trasportare rocce così grandi e pesanti”, dice Weiss. “È una cosa speciale che potrebbe essere indicativa di un cambiamento fondamentale nell’idrologia locale o forse nel clima regionale su Marte”.

Poiché le enormi rocce si trovano negli strati superiori del delta, rappresentano il materiale depositato più di recente. I massi si trovano in cima a strati di sedimenti più vecchi e molto più fini. Questa stratificazione, dicono i ricercatori, indica che per gran parte della sua esistenza, l’antico lago è stato riempito da un fiume che scorreva dolcemente. Sedimenti fini, e forse materiale organico, sono andati alla deriva lungo il fiume e si sono depositati in un delta graduale e inclinato.

Tuttavia, il cratere in seguito ha subito improvvise inondazioni improvvise che hanno depositato grandi massi sul delta. Poi si è prosciugato e per miliardi di anni il vento ha eroso il paesaggio, lasciando il cratere che vediamo oggi. La causa di questa inversione di tendenza del clima è sconosciuta, sebbene Weiss affermi che i massi del delta potrebbero contenere alcune risposte.

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