Frammenti risalenti a colossali impatti avvenuti su Marte 4,5 miliardi di anni fa sono stati individuati nelle profondità del pianeta. A rilevarli è stato il lander InSight della NASA, oggi non più operativo, che ha raccolto i dati prima della conclusione della missione nel 2022. Secondo i ricercatori, quegli antichi urti rilasciarono un’energia tale da fondere intere porzioni della crosta e del mantello primordiale, creando oceani di magma vasti quanto continenti e trascinando detriti e frammenti dell’impatto nelle viscere del pianeta. Non è possibile stabilire con certezza che cosa colpì Marte: il giovane sistema solare era popolato da molti corpi rocciosi, compresi protopianeti di dimensioni considerevoli. Oggi, i resti di quei violenti impatti sopravvivono sotto forma di masse di roccia di diametro fino a 4 chilometri sparse nel mantello marziano. Una testimonianza che solo mondi come Marte possono conservare: a differenza della Terra, privo di tettonica a placche, l’interno del pianeta rosso non è stato rimescolato dal processo di convezione. La scoperta è stata descritta su Science. «Non avevamo mai osservato l’interno di un pianeta con tale livello di dettaglio e chiarezza», ha spiegato Constantinos Charalambous dell’Imperial College di Londra, primo autore dello studio. «Quello che vediamo è un mantello costellato di antichi frammenti: il fatto che siano sopravvissuti fino a oggi indica che l’evoluzione del mantello marziano è stata lenta e graduale. Sulla Terra, invece, strutture del genere sarebbero state cancellate da tempo». Il lander, gestito dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA in California, posò sul suolo marziano nel 2018 il primo sismometro mai installato sul pianeta. Lo strumento, estremamente sensibile, registrò 1.319 terremoti fino al termine della missione nel 2022. Le onde sismiche, modificandosi mentre attraversano materiali diversi, hanno permesso agli scienziati di studiare crosta, mantello e nucleo del pianeta. L’analisi dei dati ha già consentito di definirne dimensioni, profondità e composizione. La nuova scoperta sul mantello conferma quanto ancora ci sia da scoprire nei dati raccolti. «Sapevamo che Marte fosse una sorta di capsula del tempo della sua formazione primordiale, ma non ci aspettavamo di poterla leggere con tanta chiarezza grazie a InSight», ha aggiunto Tom Pike, coautore dello studio e collega di Charalambous all’Imperial College. Marte, a differenza della Terra, non possiede placche tettoniche. Eppure anche qui si registrano terremoti, dovuti a due cause principali: la frattura delle rocce sotto l’effetto di calore e pressione, oppure l’impatto dei meteoroidi. Proprio questi ultimi, secondo uno studio pubblicato su Geophysical Research Letters, producono onde sismiche ad alta frequenza capaci di attraversare la crosta fino a raggiungere il mantello, uno strato di roccia solida spesso fino a 1.550 chilometri e con temperature che possono toccare i 1.500 °C. Nello studio appena pubblicato su Science, gli autori hanno individuato otto terremoti le cui onde ad alta frequenza risultavano fortemente alterate dopo aver attraversato il mantello. «Inizialmente pensavamo che i rallentamenti fossero dovuti alla crosta», ha raccontato Pike. «Poi ci siamo accorti che più a fondo viaggiavano le onde, più i segnali venivano rallentati». Attraverso simulazioni planetarie al computer, il team ha scoperto che questi ritardi si verificavano solo in piccole zone localizzate, costituite da materiale di composizione diversa rispetto al mantello circostante. Ma come sono arrivati lì quei grumi? Tornando indietro di miliardi di anni, i ricercatori hanno concluso che furono enormi asteroidi o altri corpi rocciosi a colpire Marte, generando oceani di magma e trascinando in profondità frammenti di crosta e mantello. Charalambous paragona la struttura risultante al vetro frantumato: pochi grandi pezzi e una miriade di schegge, un’immagine coerente con il rilascio di energia prodotto da impatti di quel tipo. Sulla Terra, la tettonica a placche ricicla continuamente crosta e mantello superiore: le zone fredde e dense sprofondano, quelle calde e meno dense risalgono. Su Marte, invece, l’assenza di placche fa sì che l’interno si muova molto più lentamente, preservando strutture che altrimenti sarebbero scomparse. «Il fatto che possiamo ancora osservarle», ha sottolineato Charalambous, «dimostra che Marte non ha subito un vigoroso rimescolamento». Il pianeta rosso potrebbe quindi offrire indizi anche su ciò che si nasconde sotto la superficie di altri mondi rocciosi privi di tettonica a placche, come Venere e Mercurio.
Luigi Bignami
