Il cratere Jezero su Marte, un tempo sede di un lago e di un delta fluviale, è oggi un sito di intensa esplorazione grazie al rover Perseverance della NASA. Tra gli strumenti scientifici a bordo, il Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) sta svelando dettagli inediti sulla composizione e la storia geologica di questa affascinante regione. Una recente ricerca pubblicata su Science Advances ha analizzato in dettaglio le rocce del cratere, rivelando una sorprendente varietà di lave e fornendo nuove importanti informazioni sui processi magmatici che hanno plasmato la crosta marziana primordiale.
Grazie alle immagini microscopiche e alle mappe elementali e di diffrazione ottenute da PIXL, gli scienziati hanno potuto studiare la texture ignea di diverse zone del cratere, tra cui le aree abrase di Montpezat, Guillaumes, Bellegarde e Alfalfa. Queste analisi hanno rivelato che tre di queste zone (Montpezat, Guillaumes e Bellegarde) sono composte principalmente da cristalli (olocristalline) con dimensioni di circa 0.5 a 2 mm, prive di materiale vetroso. In Guillaumes sono state identificate delle cavità irregolari o rotonde, probabilmente vescicole primarie, suggerendo la presenza di gas durante l’eruzione lavica. A Bellegarde, invece, sono state trovate potenziali amigdale, ovvero vescicole riempite da minerali secondari di colore bianco brillante.
La quarta area analizzata, Alfalfa, presenta una texture porfiritica, indicando una storia di cristallizzazione in due fasi: cristalli più grandi formatisi per raffreddamento lento, immersi in una massa di fondo a grana fine raffreddatasi più rapidamente. Questa texture è coerente con l’ipotesi che Alfalfa sia stata parte di una colata lavica.
Le analisi chimiche di PIXL hanno permesso di determinare le composizioni ignee di queste rocce. Concentrandosi su regioni a basso contenuto di sale e correggendo per la presenza di alterazioni secondarie, i ricercatori hanno scoperto che le rocce del cratere Jezero spaziano da composizioni basaltiche/trachibasaltiche a trachiandesitiche. Questa diversità è simile a quella osservata in altri siti marziani e nelle meteoriti marziane.
Un dato significativo è il basso valore di Mg# (un indicatore della primitività di un magma) riscontrato nelle rocce di Máaz, che varia da 35.2 per la roccia più primitiva (Montpezat) a 11.2 per la più evoluta (Alfalfa). Questi valori suggeriscono un elevato grado di cristallizzazione frazionata, un processo in cui i minerali cristallizzano e vengono separati dal magma residuo, modificandone la composizione.
Le evidenze mineralogiche, in particolare nella roccia Alfalfa con i suoi grandi cristalli di plagioclasio, suggeriscono che una parte significativa dell’evoluzione magmatica sia avvenuta all’interno della crosta marziana. La cristallinità e le dimensioni dei cristalli di feldspato in Alfalfa indicano un periodo di stoccaggio del magma in profondità, seguito da un raffreddamento più rapido durante l’eruzione. Inoltre, la presenza di augite ricca di ferro, un minerale metastabile sulla superficie marziana ma più stabile a pressioni elevate, supporta l’idea di una cristallizzazione avvenuta a una certa profondità.
I dati raccolti da PIXL suggeriscono una relazione genetica tra le diverse rocce della formazione Máaz, con trend sistematici nelle loro composizioni chimiche e mineralogiche. Tuttavia, i modelli di cristallizzazione frazionata da soli non riescono a spiegare gli alti contenuti di ferro osservati. Gli scienziati ipotizzano che i magmi di Máaz potrebbero aver assimilato materiale ricco di ferro presente nella crosta marziana, conferendo loro queste caratteristiche distintive.
Queste scoperte hanno importanti implicazioni per la nostra comprensione della storia magmatica di Marte. La presenza di una suite lavica diversificata e altamente differenziata nel cratere Jezero indica processi di magmatismo intracrostale complessi, che potrebbero essere rappresentativi dei meccanismi che hanno costruito la crosta marziana primordiale. La potenziale esistenza di un vasto serbatoio di materiale cristallino formatosi dalla differenziazione del magma all’interno della crosta potrebbe rappresentare una componente significativa della regione del cratere.
Inoltre, rocce evolute come quelle analizzate da PIXL, in particolare Alfalfa, sono di grande valore per la missione di Mars Sample Return (MSR). Esse potrebbero contenere fasi minerali accessorie ricche di elementi volatili e tracce, ideali per analisi dettagliate sulla storia volatile, i serbatoi isotopici e la geocronologia di Marte.
In conclusione, le analisi di PIXL nel cratere Jezero hanno rivelato un panorama geologico marziano dinamico e complesso, caratterizzato da una varietà di lave che hanno subito processi di differenziazione all’interno della crosta. Queste scoperte non solo arricchiscono la nostra conoscenza sull’evoluzione magmatica di Marte, ma sottolineano anche l’importanza del cratere Jezero come sito cruciale per la futura restituzione di campioni marziani sulla Terra.
Stefano Camilloni
