La sorprendente scoperta di rocce vulcaniche ignee da parte del rover Perseverance della NASA sul fondo del cratere Jezero potrebbe essere la chiave per svelare la storia climatica di Marte e rivelare esattamente quando era presente acqua ed era potenzialmente abitabile: è quanto emerso da un’analisi delle scoperte effettuate durante il primo anno del veicolo sul Pianeta Rosso, condotta da Ken Farley, professore di geochimica al California Institute of Technology (Caltech), project scientist della missione e autore principale del nuovo studio.
La scoperta delle rocce vulcaniche è stata una sorpresa, perché si riteneva che il rover Perseverance sarebbe atterrato su rocce sedimentarie formate da fango e detriti depositate dall’antico lago che riempiva il sito di atterraggio del rover su Marte, il cratere Jezero, circa 3,7 miliardi di anni fa.
Perseverance è atterrato su Marte il 18 febbraio 2021, con il cratere Jezero (largo 45 km) scelto come sito di atterraggio, a causa di un antico delta fluviale che vi si riversa dentro. Gli scienziati planetari e gli astrobiologi sperano che un tale ambiente sia stato favorevole alla vita miliardi di anni fa. In effetti, alcune delle rocce trovate nel cratere Jezero hanno una composizione simile alle rocce del profondo sottosuolo terrestre, dove l’ossidazione del ferro attraverso le interazioni con l’acqua può produrre idrogeno molecolare (una potenziale fonte di energia per la vita microbica) e idrocarburi come il metano che possono fungere da elementi costitutivi di alcuni dei composti più complessi della vita.
L’origine delle rocce ignee di Jezero rimane un mistero, perché non ci sono evidenti caratteristiche vulcaniche dentro o vicino al cratere. Perseverance ha studiato due formazioni di roccia ignea, denominate Séítah (dalla parola Navajo per “tra la sabbia”) e Máaz (Navajo per “Marte”), quest’ultima sovrastante la prima. Séítah è ricca di olivina, un comune minerale vulcanico a base di silicato di ferro e magnesio, mentre si ritiene che Máaz si sia formata dalla lava che scorreva su Séítah.
In un’altra ricerca, guidata da Svein-Erik Hamran, dell’Università di Oslo, i risultati del radar di penetrazione del suolo di Perseverance hanno mostrato che l’intera unità geologica contenente Séítah e Máaz si estende sottoterra ed è stata parzialmente sollevata, posizionandolo ad angolo. “Siamo davvero sconcertati da ciò,” ha dichiarato Farley a Space.com. “È una caratteristica molto distintiva: una cresta di roccia lunga quasi 1 km che è inclinata di circa 10 gradi“.
Questa scoperta è inaspettata perché il sollevamento di unità geologiche come quella richiede forze tettoniche eccezionali, ma Marte non ha tettonica a placche, né ci sono prove evidenti che l’abbia mai avuta. “Si può affermare con certezza che le rocce sono state inclinate dopo essere state depositate da qualche fenomeno ancora da determinare,” ha aggiunto Farley.
Il lago ha riempito Jezero qualche tempo dopo la formazione di Séítah e Máaz, ricoprendole di fango che alla fine ha formato uno strato profondo di roccia sedimentaria. Quando però il clima di Marte è cambiato, il lago si è prosciugato, esponendo i sedimenti. “Da allora, è rimasto lì, esposto all’erosione principalmente dal vento,” ha affermato Farley. “Tre miliardi e mezzo di anni di sabbia possono scolpire davvero un paesaggio“.
Una delle cose che distingue Perseverance dai precedenti rover è la sua capacità di raccolta e immagazzinamento di campioni di roccia e suolo per una futura missione di recupero e ritorno sulla Terra. La NASA e l’ESA stanno lavorando a una missione da lanciare nel 2028 e Perseverance ha prelevato campioni di rocce ignee trovate sul fondo del cratere. In un laboratorio terrestre le rocce ignee possono essere analizzate in maggiore dettaglio e quindi datate più facilmente. Gli scienziati sarebbero in grado di fornire date alla linea temporale del cratere Jezero che sono molto più accurate di quelle stimate dal conteggio dei crateri (più crateri ci sono, più vecchia è la superficie).
“Le rocce ignee e il lago sono entrambi molto antichi, circa 3,7 miliardi di anni,” ha detto Farley. “Lo dico con disinvoltura, perché quell’età si basa sul conteggio dei crateri e l’incertezza su questo è più o meno mezzo miliardo di anni. E’ un’enorme incertezza“.
Un altro dato chiave che i campioni potrebbero fornire è per quanto tempo Marte – o almeno il cratere Jezero – ospitava acqua. Il fondo del cratere ha una netta mancanza di argille, che in genere si formano quando la roccia è esposta a molta acqua per un lungo periodo, il che significa che l’acqua nella zona è stata longeva ma poco profonda, o che il lago non è esistito molto a lungo, almeno non su scale temporali geologiche. “Azzarderei meno di un milione di anni,” ha detto Farley.
Tuttavia, le acque sotterranee potrebbero essere resistite per molto più tempo, lasciando la propria firma sui campioni raccolti da Perseverance. Il rover ha già rilevato sali, come il perclorato, nelle fessure tra le rocce, che potrebbero provenire da interazioni con le falde acquifere o addirittura con lo scioglimento del ghiaccio, e quindi potrebbero essere molto più giovani del lago.
Ora che Séítah e Máaz sono stati caratterizzati nel miglior modo possibile, Perseverance è partito verso nuovi obiettivi sul delta del fiume, il motivo principale per lo sbarco su Jezero.
“Ci aspettavamo di atterrare molto vicino al delta e iniziare la nostra esplorazione lì, ma non è andata proprio così,” ha detto Farley. Quindi, dopo aver esplorato le rocce ignee, Perseverance ha intrapreso un viaggio da record di 5 km per raggiungere il delta ricco di argilla, mettendo in mostra le capacità del suo sistema avanzato di navigazione autonoma. “Ora siamo sul delta,” ha confermato Farley. “Abbiamo lavorato lì negli ultimi mesi e ora siamo chiaramente su roccia sedimentaria che si è depositata nel lago“.
Quattro paper che descrivono i risultati di Perseverance sono stati pubblicati ieri su Science e Science Advances.