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Viaggio al centro di Marte

Viaggio al centro di Marte

Mentre il sismometro di InSight ha atteso pazientemente che il prossimo grande terremoto illuminasse il suo interno e definisse la struttura del suo nucleo di crosta, due scienziati, Takashi Yoshizaki (Tohoku University) e Bill McDonough (Tohoku University e University of Maryland, College Park) hanno costruito un nuovo modello compositivo per Marte. Hanno usato le rocce di Marte e misurazioni dai satelliti in orbita per prevedere la profondità fino al limite del suo mantello-nucleo, circa 1.800 km sotto la superficie e sono stati in grado di suggerire che il suo nucleo contiene moderate quantità di zolfo, ossigeno e idrogeno come elementi.

Yoshizaki spiega:

“Conoscere la composizione e la struttura interna dei pianeti rocciosi ci parla delle condizioni di formazione, di come e quando il nucleo si è separato dal mantello e dei tempi e della quantità di crosta estratta dal mantello”.

I primi astronomi usarono le distanze di separazione e i periodi orbitali dei pianeti e delle loro lune per determinare le dimensioni, la massa e la densità di questi corpi. Le astronavi orbitanti di oggi forniscono maggiori dettagli sulla forma e sulla densità di un pianeta, ma la distribuzione della densità al suo interno è rimasta sconosciuta. Il profilo sismico di un pianeta fornisce questa visione critica. Quando un terremoto oscilla un pianeta, le onde sonore viaggiano attraverso il suo interno a velocità controllate dalla sua composizione interna e dalla temperatura. Forti contrasti di densità, ad esempio roccia contro acciaio,

Entro la fine del 19 ° secolo, gli scienziati hanno ipotizzato un nucleo metallico all’interno della Terra, ma fu solo nel 1914 che i sismologi dimostrarono la sua esistenza a una profondità di 2.900 km. I sismologi hanno rivelato la struttura dell’interno del pianeta, che ci aiuta a localizzare le fonti e comprendere la natura dei terremoti. I 4 sismometri lunari portati dagli astronauti dell’Apollo, definirono la struttura della crosta nucleo-mantello-luna. Marte, il secondo pianeta meglio esplorato, ha ricevuto a metà 2018 il suo primo sismometro dalla missione InSight.

I modelli compositivi per un pianeta vengono sviluppati riunendo dati provenienti da rocce superficiali, osservazioni fisiche e meteoriti condritiche, i mattoni primitivi dei pianeti. Questi meteoriti sono miscele di roccia e metallo, come i pianeti, che sono composti da solidi accumulati dalla prima nebulosa solare. Diverse proporzioni di ossidi di magnesio, silicio e ferro e leghe di ferro e nichel formano questi solidi.

Yoshizaki aggiunge che “abbiamo scoperto che il nucleo di Mar è solo circa un sesto della sua massa, mentre per la Terra è un terzo della sua massa”. Questi risultati sono coerenti con Marte che ha più atomi di ossigeno della Terra, un nucleo più piccolo e una superficie rossa arrugginita. Hanno anche trovato abbondanti quantità di elementi volatili, ad esempio zolfo e potassio, su Marte rispetto alla Terra, ma meno di questi elementi rispetto ai meteoriti condritici.

Il sismometro della missione InSight della NASA metterà alla prova direttamente questo nuovo modello di Marte quando definirà la profondità del confine tra nucleo e mantello marziano. Tali modelli compositivi per Marte e la Terra forniscono indizi sull’origine e la natura dei pianeti e le condizioni per la loro abitabilità.

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