Gli scienziati dell’ANU usano la scansione planetaria profonda per imbrogliare

Un'illustrazione dell'interno marziano

image: Un’illustrazione dell’interno marziano
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Credito: Credito: Dr Sheng Wang e Professor Hrvoje Tkalčić/ANU

I sismologi dell’Australian National University (ANU) hanno sviluppato un nuovo metodo per scansionare l’interno profondo dei pianeti nel nostro sistema solare per confermare se hanno un nucleo al centro della loro esistenza.

Il metodo di scansione, che funziona in modo simile a un’ecografia che utilizza le onde sonore per generare immagini del corpo di un paziente, richiede solo un singolo sismometro sulla superficie di un pianeta per funzionare. Può anche essere usato per confermare la dimensione del nucleo di un pianeta. La ricerca è pubblicata in Astronomia della natura.

Utilizzando il modello ANU per scansionare l’intero interno di Marte, i ricercatori e i ricercatori del Pianeta Rosso hanno un grande nucleo al centro, una teoria confermata per la prima volta da un team di scienziati nel 2021.

Il coautore dello studio, il professor Hrvoje Tkalčić, dell’ANU, ha affermato che sulla base dei dati raccolti utilizzando la tecnica ANU, i ricercatori hanno determinato che il nucleo marziano, che è più piccolo di quello terrestre, ha un diametro di circa 3.620 chilometri.

“La nostra ricerca presenta un metodo innovativo che utilizza un unico strumento per scansionare l’interno di qualsiasi pianeta in un modo che non è mai stato fatto prima”, ha affermato.

La conferma dell’esistenza del nucleo planetario, che i ricercatori chiamano la “sala macchine” di tutti i pianeti, può aiutare gli scienziati a conoscere meglio il passato e l’evoluzione di un pianeta. Può anche aiutare gli scienziati a determinare in quale punto della storia di un pianeta si è formato e ha cessato di esistere un campo magnetico.

Il nucleo svolge un ruolo attivo nel sostenere il campo magnetico di un pianeta. Nel caso di Marte, potrebbe aiutare a spiegare perché, a differenza della Terra, il Pianeta Rosso non ha più un campo magnetico, qualcosa che è fondamentale per sostenere tutte le forme di vita.

“La modellazione suggerisce che il nucleo marziano è liquido e, sebbene sia composto principalmente da ferro e nichel, potrebbe contenere anche tracce di elementi più leggeri come idrogeno e zolfo. Questi elementi possono alterare la capacità del nucleo di trasportare calore”, ha affermato l’autore principale, il dottor Sheng Wang, anch’egli dell’ANU.

“Un campo magnetico è importante perché ci protegge dalle radiazioni cosmiche, motivo per cui la vita sulla Terra è possibile”.

Utilizzando un singolo sismometro sulla superficie di Marte, il team dell’ANU ha misurato tipi specifici di onde sismiche. Le onde sismiche, che sono state innescate da terremoti, emettono uno spettro di segnali, o “echi”, che cambiano nel tempo mentre riverberano in tutto l’interno marziano.

Queste onde sismiche penetrano e rimbalzano sul nucleo marziano.

Il professor Tkalčić ha affermato che i ricercatori sono interessati ai segnali “tardivi” e “più deboli” che possono sopravvivere ore dopo essere stati emessi da terremoti, impatti di meteoroidi e altre fonti.

“Sebbene questi segnali tardivi appaiano rumorosi e non utili, la somiglianza tra questi deboli segnali registrati in varie località su Marte si manifesta come un nuovo segnale che rivela la presenza di un grande nucleo nel cuore del Pianeta Rosso”, ha affermato il professor Tkalčić.

“Possiamo determinare fino a che punto queste onde sismiche viaggiano per raggiungere il nucleo marziano, ma anche la velocità con cui viaggiano attraverso l’interno di Marte. Questi dati ci aiutano a fare stime sulla dimensione del nucleo di Marte”.

I ricercatori affermano che il loro metodo di utilizzo di un singolo sismometro per confermare la presenza di un nucleo planetario è anche una “soluzione conveniente”.

“Esiste un’unica stazione sismica su Marte. Ce n’erano quattro sulla Luna negli anni ’70. È improbabile che la situazione di avere un numero limitato di strumenti cambi nei prossimi decenni o anche in questo secolo a causa dei costi elevati”, ha affermato il dottor Wang.

“Abbiamo bisogno di un approccio in questo momento per utilizzare un solo sismometro per studiare gli interni dei pianeti”.

I ricercatori sperano che questa nuova tecnica sviluppata dall’ANU che coinvolge un singolo sismometro possa essere utilizzata per aiutare gli scienziati a saperne di più sugli altri nostri vicini planetari, inclusa la luna.

“Gli Stati Uniti e la Cina hanno in programma di inviare sismometri sulla luna e anche l’Australia ha l’ambizione di partecipare a missioni future, quindi c’è il potenziale per ulteriori studi utilizzando strumenti nuovi e più sofisticati”, ha affermato il professor Tkalčić.

Il dottor Wang ha detto: “Sebbene ci siano molti studi sui nuclei planetari, le immagini che abbiamo degli interni dei pianeti sono ancora molto sfocate. Ma con nuovi strumenti e metodi come il nostro saremo in grado di ottenere immagini più nitide che ci aiuteranno a rispondere a domande come quanto sono grandi i nuclei e se assumono una forma solida o liquida.

“Il nostro metodo potrebbe anche essere utilizzato per analizzare le lune di Giove e i pianeti del sistema solare esterno che sono solidi”.

Per svolgere la loro ricerca, gli scienziati dell’ANU hanno utilizzato i dati raccolti da un sismometro collegato al lander InSight della NASA, che ha raccolto informazioni sui terremoti, il clima marziano e l’interno del pianeta da quando è atterrato su Marte nel 2018.


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