Marte sta ruotando molto più velocemente. La scoperta è stata fatta grazie ai dati raccolti da InSight della NASA. I dati inviati dal veicolo spaziale, prima del suo ritiro dalla missione avvenuto lo scorso dicembre, hanno fornito nuovi dettagli su quanto velocemente ruota il pianeta e quanto oscilla.
Il tasso di rotazione di Marte, secondo i dati, sta accelerando di circa 4 milliarcosecondi all’anno². I ricercatori hanno effettuato le misurazioni più precise di sempre della rotazione di Marte. Questo ha permesso di rilevare per la prima volta come il pianeta oscilla, a causa del suo nucleo di metallo fuso.
I risultati, che sono stati dettagliati in un recente articolo di Nature, si basano sui dati del lander InSight Mars della NASA. Questo ha operato per quattro anni prima di esaurirsi, un evento avvenuto durante la sua missione estesa cominciata a dicembre del 2022.
Marte e la rotazione
Gli autori della ricerca, per tracciare la velocità di rotazione del pianeta, si sono affidati ad uno degli strumenti di InSight. Questo è il il transponder radio e antenne Rotation and Interior Structure Experiment, o RISE. I ricercatori hanno scoperto che la rotazione del pianeta sta accelerando di circa 4 milliarcosecondi all’anno². Questa quantità corrisponde ad una riduzione della lunghezza del giorno marziano di una frazione di millisecondo all’anno.
Parliamo di una minima accelerazione, una situazione che i ricercatori non riescono ancora a scoprirne la causa. Il team di ricerca ha alcune idee per la causa, tra cui il ghiaccio che si accumula sulle calotte polari o il rimbalzo post-glaciale, dove le masse continentali si alzano dopo essere state sepolte dal ghiaccio. Lo spostamento della massa di un pianeta può fargli accelerare la rotazione.
Il ricercatore principale di InSight, Bruce Banerdt del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha spiegato che: “È davvero fantastico essere in grado di ottenere questa ultima misurazione così precisa. Sono stato coinvolto nella ricerca e sono riuscito a portare una stazione geofisica come InSight su Marte per molto tempo. Risultati come questo valgono tutti questi decenni di lavoro”.
Marte e il RISE
RISE fa parte di una lunga serie di lander presenti su Marte che utilizzano le onde radio. Tra questi sono inclusi i lander gemelli Viking degli anni ’70 e il lander Pathfinder alla fine degli anni ’90. Nessuna di queste missioni, però, ha avuto il vantaggio della tecnologia radio avanzata di InSight e degli aggiornamenti delle antenne all’interno del Deep Space Network della NASA presente sulla Terra.
Il miglioramento della tecnologia ha fornito dati circa cinque volte più accurati di quelli disponibili per i lander Viking. I ricercatori attraverso InSight hanno potuto trasmettere un segnale radio al lander utilizzando il Deep Space Network. Il RISE ha poi riflesso il segnale indietro, che è stato utilizzato dai ricercatori per cercare dei minuscoli cambiamenti di frequenza causati dallo spostamento Doppler. Quest’ultimo può essere paragonato allo stesso effetto che fa cambiare tono alla sirena di un’ambulanza man mano che si avvicina e si allontana.
La misurazione dello spostamento ha consentito ai ricercatori di determinare la velocità di rotazione del pianeta. L’autore principale dell’articolo e ricercatore principale di RISE, Sebastien Le Maistre presso l’Osservatorio reale del Belgio, ha dichiarato che: “Quello che stiamo cercando sono variazioni di poche decine di centimetri nel corso di un anno marziano. Ci vuole molto tempo e molti dati prima di poter vedere queste variazioni”.
Marte: la nuova ricerca
Il documento ha esaminato i dati dei primi 900 giorni marziani di InSight, un tempo sufficiente per cercare le variazioni. I ricercatori hanno avuto il loro bel da fare per riuscire ad eliminare le fonti di rumore. L’acqua riesce a rallentare i segnali radio, quindi l’umidità nell’atmosfera terrestre può distorcere il segnale di ritorno da Marte. Stessa situazione la possono creare il vento solare, gli elettroni e i protoni lanciati nello spazio profondo dal Sole.
Sebastien Le Maistre ha spiegato che: “È un esperimento storico. Abbiamo dedicato molto tempo ed energie alla preparazione dell’esperimento e all’anticipazione di queste scoperte. Ma nonostante questo, siamo rimasti sorpresi lungo la strada e non è finita, poiché RISE ha ancora molto da rivelare su Marte”.
Marte e le misure del suo nucleo
I dati di RISE sono stati utilizzati dal team di ricerca per misurare l’oscillazione di Marte, nota come nutazione, dovuta allo scuotimento nel suo nucleo liquido. La misurazione consente ai ricercatori di determinare la dimensione del nucleo. Quindi, sulla base dei dati RISE, il nucleo ha un raggio di circa 1.140 miglia, ossia 1.835 chilometri.
I ricercatori hanno quindi confrontato la cifra individuata con due precedenti misurazioni del nucleo derivate dal sismometro del veicolo spaziale. Più precisamente, hanno esaminato il modo in cui le onde sismiche viaggiano attraverso l’interno del pianeta, sia nel caso che si riflettano sul nucleo che lo attraversino senza ostacoli.
I ricercatori, tenendo conto di tutte e tre le misurazioni, hanno stimato che il raggio del nucleo sia compreso tra 1.112 e 1.150 miglia, corrispondenti tra i 1.790 e i 1.850 chilometri. Marte nel suo insieme ha un raggio di 2.106 miglia, quindi 3.390 chilometri, circa la metà di quello terrestre. La misurazione dell’oscillazione di Marte ha anche fornito dettagli sulla forma del nucleo.
Conclusioni
Il secondo autore dell’articolo, Attilio Rivoldini dell’Osservatorio reale del Belgio, ha affermato che: “I dati di RISE indicano che la forma del nucleo non può essere spiegata solo con la sua rotazione. Quella forma richiede regioni di densità leggermente superiore o inferiore sepolte in profondità all’interno del mantello”.
FONTI:
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-insight-study-finds-mars-is-spinning-faster
