Segnali Sismici dal Sistema Solare

Aggiornato il 18 Gennaio 2021

Gran parte di ciò che sappiamo sulle profondità della Terra è stato svelato da studi sismologici. Il nostro pianeta trema, e questa non è una novità, ma tremano anche i suoi compagni in orbita attorno al Sole. Tracciare un identikit sismico del sistema solare non è un’operazione semplice: se ne occupa la geologia planetaria, che cerca risposte applicando le conoscenze della geologia ai pianeti con la stessa struttura del nostro, chiamati per questo terrestri. I quattro corpi celesti più interni del sistema solare – Mercurio, Venere, Terra e Marte – si assomigliano, infatti, e sono composti da rocce e metalli. Conosciamo i terremoti sulla Terra: cosa cambia sui pianeti simili al nostro?

Il panorama geologico nel nostro sistema solare è dunque variegato: la Terra ha il suolo più dinamico, ma tutti i corpi planetari geologicamente attivi possono essere palcoscenici per terremoti.

Gli scenari dell’esplorazione sismica non si limitano dunque al nostro mondo ma attraversano i confini del sistema solare: l’obiettivo è di studiare le viscere degli altri pianeti per chiarire come si è formato ed evoluto il nostro.

Martemoti e scosse lunari

L’esplorazione umana e quella geologica dello spazio hanno lo stesso punto di partenza: la Luna. Tutto ha inizio fra gli anni ’60 e ’70 con le missioni Apollo, che posizionano una rete di sismometri ad ascoltare le vibrazioni del satellite. I dati raccolti mostrano come il paesaggio sia plasmato da periodici “lunamoti“, in inglese moonquakes, e come diverse zone della Luna tremino. Mentre le missioni Apollo monitorano i movimenti lunari, falliscono i primi tentativi di indagare il sottosuolo di Marte e Venere. La missione Viking della NASA infatti registra solo vento sulla superficie marziana, mentre la sonda Soviet Venera dell’Unione Sovietica, sopravvive solo poche ore su Venere: la ricerca si rivela infruttuosa.
La sismologia planetaria tace fino al 2018, con l’arrivo sul pianeta rosso del lander della NASA InSight. La sonda ha rilevato un debole segnale, denominato Martian Sol 128, il primo chiaro evento proveniente dall’interno e non da fenomeni esterni. Questo tremore ha segnato la nascita della sismologia marziana. InSight ha imparato dai precedenti fallimenti: ha infatti utilizzato strumenti molto sensibili per percepire i deboli rumori sul suolo rosso, più silenzioso di quello terrestre, e per distinguere le agitazioni profonde da quelle superficiali non rilevanti, come il vento. 174 sono i “martemoti” (marsquakes) registrati in meno di un anno. La maggior parte di questi assomiglia alle vibrazioni interne al terreno lunare, onde sismiche che rimbalzano attraversando la superficie del pianeta rosso. Una piccola parte di eventi a bassa frequenza mostra invece un modello d’onda simile ai terremoti sul nostro pianeta. I martemoti sembrano avere dunque caratteristiche simili sia agli episodi lunari che a quelli terrestri e i planetologi identificano un filo conduttore nei fenomeni che li generano.

Obiettivo su Mercurio

Così come Marte e la Luna, anche Mercurio attira l’attenzione dei ricercatori. Tracciare una carta geologica del pianeta sarà il compito di BepiColombo, satellite lanciato nel 2018 da una collaborazione tra le agenzie spaziali europea ESA e giapponese JAXA: l’ingresso nell’orbita del pianeta è previsto per fine 2025. La sonda indagherà interno, superficie, esosfera (involucro esterno simile ma non uguale a un’atmosfera) e molto altro.

Conosciamo ancora poco di Mercurio a causa della sua natura estrema: è il più piccolo pianeta del sistema solare, il più vicino al Sole e quello con escursione termica fra giorno e notte maggiore. Il poco che sappiamo è frutto del lavoro dei predecessori di BepiColombo, le due sonde americane Mariner e Messenger, le prime a svelare indizi chiave sul suo aspetto e sulla sua evoluzione. La crosta di Mercurio non solo porta le cicatrici di un’intensa attività, ma va restringendosi: nel tempo infatti Mercurio è “dimagrito”, il suo raggio è diminuito in seguito alla contrazione e al raffreddamento tipico di tutti i pianeti rocciosi. Tutte attività, queste, celate dalla crosta.

Quello della sismologia planetaria è dunque un racconto corale che coinvolge mondi diversi e simili allo stesso tempo.