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News da Marte #27

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Bentornati su Marte! Dopo esserci purtroppo lasciati alle spalle la missione di Ingenuity, il cui epilogo ha occupato una parte importante di queste cronache, possiamo tornare a dedicare le giuste attenzioni alle attività di Perseverance. Il rover è stato impegnato nell’analisi di una roccia abbastanza particolare il cui studio è culminato nel prelievo di un campione. Ci sono delle novità che riguardano la camera SHERLOC, e infine vi racconto di una ricerca pubblicata a metà mese che ha individuato un enorme vulcano sul Pianeta Rosso. Si nascondeva in una regione di Marte studiata da praticamente mezzo secolo…

Si parte!

Bunsen Peak, una nuova roccia per Perseverance

Il nostro amato rover non si sta muovendo granché, con l’ultimo spostamento di una certa entità che è stato svolto il 7 febbraio (Sol 1055). La posizione corrente, raggiunta dopo quasi 2500 metri percorsi attraverso la Marginal Unit in varie tappe nel corso di circa 60 Sol, è la stessa da cui il rover ha condotto le dettagliate osservazioni di Ingenuity raccontate in News da Marte #26.

Posizione di Perseverance aggiornata al 23 marzo nella mappa fornita dalla NASA nel sito della missione. A questo livello di zoom si riesce a includere l’intero spostamento compiuto sin qui all’interno della Marginal Unit da est verso ovest. NASA/JPL-Caltech
Dettaglio dei più recenti spostamenti di Perseverance. Il marker è relativo alla posizione del 7 febbraio

È proprio il 7 febbraio che il rover, durante le osservazioni di routine che svolge con le camere di navigazione per documentare l’area circostante, inquadra per la prima volta la roccia che i tecnici denomineranno Bunsen Peak. Il nome fa riferimento all’omonima montagna di 2610 metri all’interno del parco nazionale di Yellowstone nel territorio del Wyoming, al confine con il Montana.

La roccia Bunsen Peak evidenziata nel cerchio rosso. Left NavCam, Sol 1055. NASA/JPL-Caltech/Piras

Bunsen Peak, spiccando in modo così evidente rispetto alle rocce circostanti (è addirittura visibile dall’orbita grazie all’occhio acuto di Mars Reconnaissance Orbiter), ha attirato presto le attenzioni del team scientifico. Le peculiarità non si fermano però alle dimensioni, e per osservarle meglio serve che saliamo metaforicamente a bordo del rover e ci avviciniamo. Nel Sol 1066 Perseverance si è approcciato per la prima volta alla roccia e ha poi ridotto ulteriormente la distanza nel 1068 (18 febbraio) quando ha scattato questo mosaico.

Ripresa ravvicinata di Bunsen Peak scattata nel Sol 1068 con la Front Left HazCam. NASA/JPL-Caltech/Piras

Da vicino Bunsen Peak svela alcune peculiarità interessanti, come ad esempio la struttura superficiale nella sua parte sinistra. Il lato destro invece si presenta quasi verticale e il colore scuro rispetto al resto della roccia è indicativo di porzioni sulle quali è presente pochissima sabbia. Questa relativa pulizia rappresenta un vantaggio per le osservazioni scientifiche, perché permette di rilevare dati migliori sulla chimica della roccia. Un’ulteriore particolarità di una faccia verticale come questa è che offre una visione in sezione del masso, fornendo indizi agli scienziati sulla struttura interna e su potenziali stratificazioni.

Un altro mosaico di Bunsen Peak costituito da circa 50 immagini della Left MastCam-Z, Sol 1069. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras

Le indagini proseguono e nel Sol 1071 il rover inizia osservazioni davvero ravvicinate. È il momento di mettere in azione la camera WATSON, ospitata in cima al braccio robotico, che permette macro estremamente dettagliate. Perseverance esegue una serie di acquisizioni a distanza variabile mettendo in evidenza la struttura superficiale della roccia oggetto d’indagine.

WATSON in azione, osservata dalla Front Left HazCam nel Sol 1071. NASA/JPL-Caltech/Piras
Collage di acquisizioni macro di WATSON, Sol 1071. NASA/JPL-Caltech/Piras
Le riprese più ravvicinate di WATSON evidenziano queste strane concrezioni. NASA/JPL-Caltech/Piras

Al massimo livello di zoom si notano delle minuscole sfere sul lato della roccia orientato verticalmente. Escluso che si tratti di cristalli, che non crescono in questo modo, un’altra ipotesi è che siano particelle sollevate e trasportate dal vento. Ma anche questa spiegazione è da scartare perché non c’è una sostanza “collosa” organica che permetterebbe a queste sferette di attaccarsi a una parete verticale.

La spiegazione formulata da Steve Ruff, geologo planetario dell’Arizona State University, è che questa superficie fosse un tempo parte di una frattura e di un affioramento prima di essere consumata dal vento e ridotta ora a questo masso. I granelli di sabbia intrappolati all’interno della frattura si sarebbero cementati venendo inclusi nella roccia, forse grazie agli stessi sali che attualmente formano concrezioni, sebbene molto meno solide, nella sabbia. Abbiamo un esempio di questo particolare fenomeno grazie a un sasso che le ruote di Perseverance hanno smosso durante l’avvicinamento a Bunsen Peak.

Differente ritaglio dell’immagine vista poco sopra. Si evidenzia la sabbia cementata che il rover ha smosso spostando un sasso con la sua ruota anteriore sinistra. NASA/JPL-Caltech/Piras

Nei successivi Sol le attività del rover includono anche dei mosaici di fotografie acquisite con le MastCam-Z, ve ne propongo un paio.

Il primo è una ampissima visione del terreno tutto attorno a Perseverance, che tramite 45 scatti copre quasi 350° orizzontalmente.

Left MastCam-Z, Sol 1078. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras

Il secondo mosaico è una combinazione di 72 immagini che ritraggono la regione a est del rover.

Sol 1085. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras

Come spesso accade, il rover ha acquisito queste immagini scattando contemporaneamente con entrambe le MastCam-Z. Con un’ulteriore elaborazione è possibile affiancare i due mosaici e ottenere l’effetto di profondità di una foto stereo, apprezzabile con i comuni occhialini 3d color magenta e ciano.

Per questa immagine e le precedenti vale il consiglio, se possibile, di apprezzarle su un grande schermo e a piena risoluzione.

Trapano in azione

Dopo le analisi preliminari con gli strumenti di imaging, gli scienziati hanno deciso di voler indagare l’interno di Bunsen Peak.

Il Sol 1080 (4 marzo) è stato quindi dedicato a un’abrasione eseguita con una punta particolare che Perseverance può installare sul trapano. L’operazione di fresatura superficiale della roccia dura circa 22 minuti, che possiamo osservare condensati in un video grazie alla soggettiva dal basso catturata dalle HazCam frontali.

Sol 1080, dettaglio della fresa impiegata per l’operazione. Il diametro è di circa 5 cm. NASA/JPL-Caltech

 

Seguono ulteriori osservazioni fotografiche: qui di seguito ho raccolto un paio di immagini della camera WATSON, una della Right MastCam-Z e una della Left NavCam.

Macro della camera WATSON sulla abrasione eseguita su Bunsen Peak circa trenta minuti prima, Sol 1080. NASA/JPL-Caltech/Piras
Right MastCam-Z, Sol 1082. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras
Immagine della Left NavCam, Sol 1080. NASA/JPL-Caltech/Piras

Al termine di alcuni giorni marziani di ulteriori osservazioni (anche notturne, grazie agli illuminatori a LED montati su WATSON) i tecnici NASA hanno avviato le procedure per compiere un prelievo tramite la perforazione della roccia Bunsen Peak. Era dal 14 ottobre che il rover non eseguiva tale operazione, dopo che nel Sol 942 aveva estratto il campione Lefroy Bay.

Operazione di prelievo del campione Lefroy Bay dalla roccia Turquoise Bay, Sol 942. NASA/JPL-Caltech

Ma prima di far mettere al lavoro Perseverance, i tecnici hanno inaspettatamente deciso di indagare sullo stato di un vecchio campione. Era stato estratto oltre due anni fa e mai sigillato all’interno di una delle fiale in titanio a disposizione del rover, studiate per custodire rocce e sabbia in attesa del loro invio verso la Terra nel prossimo decennio. Nel corso di quel prelievo, eseguito il 6 marzo del 2022, era accaduto che parte del carotaggio di roccia fosse andato a bloccarsi tra i denti della punta e il meccanismo interno cavo. Non avevano avuto successo i tentativi di azionare nuovamente il trapano a vuoto per cercare di disincastrare il campione, che da allora era rimasto all’interno della punta.

Naturalmente le operazioni di Perseverance non si sono interrotte in quanto il rover dispone di un set di sei punte intercambiabili e perfettamente identiche tra loro, riposte all’interno della ruota del carousel.

Immagine del campione incastrato all’interno della punta in una foto del marzo 2022, Sol 371. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras

Si ipotizzava forse che dopo due anni di intensi spostamenti il campione si potesse essere smosso oppure si fosse contratto o spezzato, ma così non è stato. Il personale in controllo del rover non ha potuto far altro che prendere atto del fatto che, probabilmente, quel pezzo di roccia resterà all’interno di Perseverance per sempre!

Perseverance osserva nuovamente il campione “problematico” dopo due anni, Sol 1086. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras

Una volta sostituita la punta con una nuova e non ostruita, il Sol 1088 di missione il rover può finalmente eseguire l’operazione di prelievo su Bunsen Peak che dura complessivamente 32 minuti. Si tratta di un tempo superiore di circa il 50% rispetto al solito, dovuto forse alla significativa durezza della roccia.

Il video del prelievo è composto da due inquadrature combinate in modo da mostrare in alta risoluzione il punto di foratura ma anche lo scivolamento verso sinistra della polvere che va a schiarire la superficie della roccia. Seguono alcune foto di routine per verificare il successo dell’operazione, dopodiché il campione viene spostato verso i meccanismi di manipolazione della fiala che hanno il compito di fotografare e sigillare il campione.

 

Conferma del successo dell’operazione, Sol 1086. NASA/JPL-Caltech/MSSS/Piras
La CacheCam prima fotografa il campione per verificarne il volume (immagine a sinistra) e successivamente documenta il numero di serie del tappo che ha appena chiuso ermeticamente la fiala. Sol 1086. NASA/JPL-Caltech
Left NavCam, Sol 1088. NASA/JPL-Caltech

Perseverance non ha poi svolto altre attività di particolare rilievo, con l’ultima aggiunta alla nostra cronaca che riguarda il fatto che abbia iniziato ad allontanarsi dalla roccia Bunsen Peak dopo alcune settimane di permanenza in quest’area.

È probabile che il rover stia iniziando un lungo spostamento verso ovest (senza attraversare l’antico canale sabbioso denominato Neretva Vallis bensì costeggiandolo da sud) che lo vedrà fermarsi di tanto in tanto ad analizzare e raccogliere rocce di interesse. Nel vicino futuro di Perseverance c’è la Inner Rim Campaign, e il bordo del cratere Jezero dove il nuovo capitolo della sua missione inizierà dista solo circa 5 km dalla posizione attuale.

Non ci sono buone notizie per SHERLOC

Vi ricordate la camera SHERLOC, il cui coperchio di protezione dalla polvere è rimasto bloccato a inizio gennaio?

29 febbraio, lo sportellino di SHERLOC sembrava aperto quasi del tutto facendo ben sperare per la risoluzione del problema. NASA/JPL-Caltech/Piras

La NASA ha pubblicato un aggiornamento nel sito della missione e le notizie sono dolciamare.

La buona notizia è che i vari tentativi di sbloccare lo sportellino, come avevamo già visto in chiusura di News da Marte #26, hanno avuto successo. I tecnici hanno inviato comandi per aumentare la coppia erogata dal piccolo motore incaricato dell’apertura, “smosso” il braccio robotico e persino azionato il meccanismo di percussione del trapano. Il risultato è stato ottenere un’apertura oltre i 180° che è all’incirca l’obiettivo sperato. Tutto bene quindi?

SHERLOC fotografato il 7 marzo, Sol 1083. NASA/JPL-Caltech/MSSS

Non è tutto bene, ed ecco che arriviamo alle note dolenti. Nell’aggiornamento NASA viene evidenziato un dettaglio tecnico importante, ovvero che il motore che controlla lo sportellino è responsabile anche della messa a fuoco dell’ottica. Il team è pessimista sulla possibilità di ripristinare al 100% l’operatività del motore, ma sta ancora lavorando per cercare di aprire ulteriormente lo sportellino e raggiungere una posizione del fuoco fissa in modo da permettere al laser, allo spettrometro Raman e al sensore d’immagine di operare seppur in modo limitato.

Nel video che segue ho raccolto quasi tutto il materiale fotografico acquisito dal rover durante le settimane in cui si è tentato di risolvere il problema.

 

Scoperto un nuovo gigantesco vulcano su Marte

Si nascondeva in piena vista poco sotto l’equatore, in una delle regioni più studiate del Pianeta Rosso a cavallo tra il famoso canyon Valles Marineris e il Noctis Labyrinthus. Questo nuovo enorme vulcano ci è sfuggito per cinquant’anni a causa dell’intensa erosione che l’ha interessato durante la storia geologica marziana, rendendolo quasi invisibile rispetto ai suoi vicini compagni Ascraeus Mons, Pavonis Mons e Arsia Mons. Ne ha svelato l’esistenza un nuovo studio a prima firma dello scienziato planetario Pascal Lee e presentato il 13 marzo alla 55esima Lunar and Planetary Science Conference.

Immagine: NASA/USGS Mars globe. Annotazioni: Pascal Lee e Sourabh Shubham

Ad arricchire notevolmente la valenza scientifica della scoperta c’è la possibilità che, al di sotto di recenti e sottili depositi vulcanici nella porzione sud-est, siano presenti dei ghiacciai dacqua. Le conseguenze per l’esobiologia, la ricerca di vita aliena e l’esplorazione robotica (nonché umana) di Marte potrebbero essere rivoluzionarie.

Il nuovo vulcano, provvisoriamente denominato Noctis Volcano, raggiunge i 9022 metri di altezza e ha un diametro di circa 450 km. Queste imponenti dimensioni e le intense modifiche che l’hanno interessato fanno pensare che sia stato attivo per molto tempo all’interno della regione Tharsis, l’esteso altorilievo che ospita anche gli altri tre summenzionati antichi vulcani.

Immagine: NASA Mars Global Surveyor (MGS) Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) digital elevation model. Annotazioni: Pascal Lee e Sourabh Shubham

“Stavamo esaminando la geologia di un’area dove l’anno scorso avevamo trovato i resti di un ghiacciaio quando ci siamo resi conto di trovarci all’interno di un vulcano enorme e profondamente eroso” ha detto il dottor Pascal Lee. Gli studiosi hanno svelato la presenza del vulcano mettendo insieme vari indizi quali l’alternarsi di numerose mesa (superfici rocciose piatte sopraelevate caratterizzate da bordi quasi verticali) e i canyon che le separano. Nell’area della sommità centrale le mesa appaiono disposte ad arco e raggiungono un picco locale. Le dolci pendenze esterne si estendono fino a 225 chilometri in tutte le direzioni. Ciò che resta della caldera, ovvero il cratere vulcanico collassato, si evidenzia vicino al centro della struttura.

A sinistra: Mars Express HRSC color mosaic, ESA/DLR/FU. A destra: stessa immagine di sinistra con digital elevation model di NASA MGS MOLA. Annotazioni di Pascal Lee e Sourabh Shubham

“Questa area di Marte è nota per avere una vasta gamma di minerali idrati che abbracciano un lungo tratto di storia marziana. Si sospettava da tempo una genesi in ambiente vulcanico per questi minerali, non è stato quindi troppo sorprendente trovare un vulcano qui” ha spiegato Sourabh Shubham, laureando presso il Dipartimento di Geologia dell’Università del Maryland e coautore dello studio. “In un certo senso, questo grande vulcano è stato una sorta di pistola fumante cercata da lungo tempo”.

NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) Context Camera (CTX) mosaic e Mars Global Surveyor (MGS) Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) digital elevation model. Annotazioni di Pascal Lee e Sourabh Shubham

Oltre al vulcano, lo studio riporta la scoperta di una vasta area di depositi vulcanici di 5000 chilometri quadrati all’interno del perimetro che presenta un gran numero di piccole protuberanze allungate e rotonde, simili a bolle. Questo “terreno a bolle” viene interpretato come un campo di pseudocrateri (rootless cones in inglese), formazioni prodotte da emissioni esplosive o gonfiamenti dovuti al vapore quando uno strato sottile di materiali vulcanici caldi si deposita sopra una superficie ricca di acqua o ghiaccio.

Il vulcano Noctis presenta una lunga storia di cambiamenti derivanti probabilmente da una combinazione di fratturazioni, erosione termica ed erosione glaciale. I ricercatori lo classificano come un vulcano a scudo composto da accumuli stratificati di materiali piroclastici, lava e ghiaccio, quest’ultimo risultante da ripetuti accumuli di neve e ghiacciai sui suoi fianchi nel corso del tempo. Con lo sviluppo di fratture e faglie, in particolare in corrispondenza dell’innalzamento della più ampia regione Tharsis, le lave hanno cominciato a fluire attraverso varie porzioni del vulcano portando all’erosione termica e al crollo di intere sezioni.

Successive glaciazioni hanno proseguito la loro erosione, conferendo a molti canyon all’interno della struttura la loro forma attuale. In questo contesto, il Relict Glacier identificato nelle immagini e la possibile lastra ghiacciata sepolta intorno ad esso potrebbero essere resti dell’ultimo episodio di glaciazione che ha interessato il vulcano Noctis.

Un’immagine in grado di restituire efficacemente la grande complessità di mesa e canyon che caratterizzano il vulcano, con le loro brusche variazioni di altitudine, è quella che riporto qui sotto. È frutto di un’elaborazione che combina le immagini della sonda Mars Express per generare un anaglifo tridimensionale. Per poterla apprezzare appieno è necessario, ancora una volta, l’uso degli occhialini magenta/ciano.

ESA/DLR/FU Berlin. Annotazioni di Pascal Lee e Sourabh Shubham

Restano ancora varie incognite relative a questo vulcano di recente individuazione. Sebbene probabile che sia stato attivo per molto tempo e abbia iniziato a formarsi presto nella storia geologica di Marte, non si sa con precisione quanto presto. Similmente, sebbene abbia subito eruzioni anche in tempi moderni, non è chiaro se sia ancora attivo dal punto di vista vulcanico e se potrebbe eruttare di nuovo. E ancora: se è stato attivo per molto tempo, potrebbe la combinazione di calore costante e acqua dal ghiaccio aver permesso al sito di ospitare la vita?

Mentre gli scienziati continuano a formulare nuove domande sul vulcano Noctis, il sito sta già destando grande curiosità relativamente allo studio dell’evoluzione geologica marziana e la ricerca della vita. Inoltre la possibile presenza di ghiaccio a bassa profondità nei pressi dell’equatore permetterebbe a esploratori umani di stabilirsi in una parte meno fredda del pianeta rispetto ai poli restando in grado di estrarre acqua sia per gli usi vitali che per la produzione di carburante per razzi.

Anche per questa puntata è tutto da Marte, alla prossima!