L’identificazione di zone in cui l’acqua in passato ha contribuito a modificare le caratteristiche del terreno è uno dei temi di ricerca più importanti, soprattutto nell’esplorazione marziana. Tale attività viene spesso svolta andando ad analizzare le firme spettrali nell’infrarosso, caratteristiche di minerali quali carbonati, solfati e argille rilevate dagli strumenti in orbita marziana, come lo spettrometro CRISM a bordo della missione NASA MRO.
Per migliorare la capacità delle osservazioni satellitari di ricostruire le condizioni effettive del suolo marziano, è importante calibrare i metodi di analisi scientifica in situazioni dove le caratteristiche del suolo sono ben note, anche tenendo in considerazione che ogni spettro acquisito da CRISM campiona un’area di circa 400 metri quadri.
Un recente studio condotto da un team a guida ASI e pubblicato sulla rivista Remote Sensing ha esaminato gli spettri CRISM a confronto con quelli terrestri del satellite ASI PRISMA, che osserva la Terra con risoluzioni spaziali e spettrali paragonabili. Concentrandosi su zone paleo-lacustri, questo confronto ha permesso di correlare i dati spettroscopici con osservazioni dirette dei siti terrestri, ottenute attraverso campagne in-situ.
Questo metodo ha permesso di confermare che una serie di minerali legati all’azione dell’acqua visibili negli spettri PRISMA sulla Terra e CRISM su Marte sono effettivamente presenti al suolo, così come indicato dagli studi in situ. In precedenza, studi condotti direttamente sul terreno avevano identificato la presenza di carbonati, solfati e argille, minerali che sono stati prontamente riconosciuti anche negli spettri infrarossi di PRISMA. Le bande di assorbimento utilizzate per identificare tali minerali sulla Terra sono state successivamente applicate agli spettri marziani acquisiti da CRISM, evidenziando una notevole similitudine.
Questo studio conferma con convinzione che i minerali ipotizzati su Marte attraverso gli spettri CRISM sono effettivamente presenti, come dimostra il confronto tra l’analisi mineralogica del terreno e quella spettrale da orbita condotta sulla Terra.
"Questo lavoro - afferma Angelo Zinzi, primo autore dell’articolo e responsabile delle attività di Esplorazione di Sistema Solare dello Space Science Data Center di ASI - non solo offre importanti spunti per lo studio della mineralogia dei siti marziani, ma apre anche significative prospettive di collaborazione tra gli esperti del Sistema Solare e quelli che studiano la Terra. Considerare il nostro pianeta come uno dei corpi celesti del Sistema Solare - prosegue Zinzi - permetterebbe di utilizzare l’abbondante quantità di dati e informazioni raccolti dai satelliti terrestri per affinare le tecniche e ampliare le conoscenze applicabili allo studio dei corpi celesti. È quanto è già accaduto la scorsa estate quando abbiamo acquisito osservazioni PRISMA in occasione del flyby terrestre della sonda ESA JUICE, così da poter confrontare e calibrare i diversi strumenti".
"Questo studio dimostra che l’uso dei dati iperspettrali da remoto sulla Terra - aggiunge Paola Manzari, ricercatrice ASI presso SSDC che in questo lavoro si è dedicata principalmente all’analisi mineralogica degli spettri - ci consente di affinare le nostre conoscenze sulle risposte spettrali di minerali e rocce in situ e sviluppare approcci più affidabili nell’analizzare e interpretare la composizione delle superfici planetarie. Confrontando le firme spettrali di materiali conosciuti, sulla Terra, con quelle rilevate su altri corpi celesti, possiamo migliorare la nostra capacità di identificare minerali e processi geologici, ottenendo così indizi preziosi sulla loro storia e sulle condizioni ambientali".
Nella foto qui sopra, a sinistra visualizzazione RGB PRISMA della zona del Dalinouer (Cina) analizzata. A destra i diversi minerali identificati dagli spettri PRISMA: rosso illite/montmorillonite, blu minerali femici.
