20 anni fa Gratteri su Marte: da una piccola roccia a un raro cratere marziano

Ci racconta il tutto il esclusiva lo scienziato americano, con origini di Gratteri, Livio Tornabene. L’Autore di questa straordinaria iniziativa.
La missione Mars Exploration Rover (MER) era stata progettata per durare almeno 90 sol o “giorni marziani” (un giorno marziano è 24 ore e  39 minuti).
Quando il team scientifico si rese conto che avremmo esplorato ben oltre la “garanzia” di 90 sol, i membri più anziani del team, che avevano stretto controllo sui primi 90 sol, divennero più rilassati e permisero ai membri più giovani del team (come me) di “puntare” gli strumenti del rover su caratteristiche interessanti e persino di dare loro dei nomi. Questa fu la mia occasione e fui molto emozionato di scegliere una roccia da investigare e nominarla.
Così, al Sol 106, ebbi questa possibilità e nominai una roccia e l’area che conteneva la roccia: rispettivamente Gratteri e Gratteri Piazza. Ero pieno di orgoglio di poter nominare queste caratteristiche su Marte in onore del paese d’origine di mio padre e mio nonno.
Poco sapevo che una maggiore opportunità era proprio dietro l’angolo e mi avrebbe permesso di fissare il nome “Gratteri” più formalmente sulla mappa di Marte.

Poco più di un anno dopo, fui in grado di richiedere il nome “Gratteri” per una caratteristica molto più grande su Marte.

Avevo scoperto un “cratere a raggi” — un tipo speciale di cratere “fresco” o recentemente formato su Marte — nelle immagini a infrarossi termici THEMIS della missione Mars Odyssey 2001. I “raggi” sono costituiti da materiali espulsi dal cratere ad alta velocità e che si irradiano dal cratere come i raggi di una ruota. Sebbene il cratere stesso abbia solo circa 7 km di diametro, i raggi si estendono fino a circa 800 km e coprono circa 2 milioni di chilometri quadrati della superficie di Marte, ovvero approssimativamente l’area dell’Arabia Saudita.

Il nome Gratteri fu approvato dal sottocomitato per la Nomenclatura Planetaria dell’Unione Astronomica Internazionale nell’estate del 2006.

(Curiosamente, lo stesso anno in cui l’IAU declassò Plutone, affermando che non era più il 9° pianeta del Sistema Solare). Da quel giorno, le mappe formali del pianeta riportano il nome “Gratteri”.

Dopo la denominazione del Cratere Gratteri, ci sono state diverse scoperte e studi su di esso e sui crateri simili.

Il mio lavoro iniziale su questo e altri crateri simili ha fornito le migliori prove fino ad oggi che tali crateri a raggi possono essere la fonte degli unici campioni di rocce marziane che abbiamo sulla Terra – i Meteoriti Marziani – trovati nei deserti freddi e caldi della Terra. Vedi questo articolo e i link aggiuntivi sotto.

Successivamente, concentrandosi sulla fotocamera HiRISE su questo e altri crateri simili, abbiamo scoperto che molti dei crateri meglio conservati su Marte presentano una superficie densamente craterizzata che si è formata poco dopo la formazione del cratere stesso. Questi crateri indicano che sotto la superficie di Marte potrebbe esserci una quantità significativa di acqua e/o ghiaccio che degassa dopo che il calore dell’impatto causa la trasformazione dell’acqua in vapore e la sua fuoriuscita, forse in modo piuttosto violento, da sotto la superficie.

Più recentemente, è stato condotto uno studio specifico e un rapporto sul Cratere Gratteri pubblicato nel 2016: rapporto su Gratteri Crater.

In effetti, ci sono stati circa 75 rapporti che includono menzioni del Cratere Gratteri dalla sua scoperta e denominazione, quindi si può dire che il cratere ha ricevuto una notevole attenzione da parte della comunità scientifica nel corso degli anni.

Chi è Livio Tornabene

Oggi, sono un Ricercatore di Secondo Livello presso la Western University di Londra, Ontario – Canada, un Associato Scienziato del Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute e recentemente sono stato assunto come consulente dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per aiutare a progettare e gettare le basi per il prossimo orbiter/satellite dotato di un’immagine ad alta risoluzione per Marte.

Il Dr. Livio L. Tornabene è un Ricercatore di Secondo Livello e Professore Aggiunto presso la Western University, e un Affiliato Scientifico del SETI Institute con oltre 23 anni di esperienza in missioni planetarie.

Ha conseguito il suo dottorato di ricerca presso l’Università del Tennessee, Knoxville (2007). Qui ha servito come giovane membro del team scientifico di due missioni marziane: lo strumento THEMIS a bordo del Mars Odyssey 2001 e i rover Mars Exploration Rovers (MERs: Spirit e Opportunity) del 2004.
Successivamente, ha ricoperto una posizione di ricercatore post-dottorato. E un anno dopo una posizione di ricercatore associato, presso l’Università dell’Arizona (UA) (2006-10), dove è stato uno dei sei specialisti originali per il targeting della fotocamera HiRISE.
Durante la sua permanenza alla UA, è stato anche coinvolto con la scienza e le operazioni dello strumento LROC del Lunar Reconnaissance Orbiter per due anni (2008-10).
Attualmente, è ancora attivo nelle operazioni di due missioni in corso: l’High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) sul Mars Reconnaissance Orbiter del 2006 (membro del team scientifico) e il Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) sull’ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter (Co-Investigatore).
Questo include la leadership come CaSSIS e temporaneamente HiRISE (novembre 2018 – febbraio 2019), “Leader del Tema Scientifico” (STL) per i “Processi d’Impatto” e STL “Vice” per la “Composizione e Fotometria” di CaSSIS.

Nel 2021, si è unito ai team degli strumenti Panoramic Camera (PanCam e Enfys) del rover Rosalind Franklin di ExoMars 2028 come Co-Investigatore ufficiale della missione.

Attualmente, sta anche aiutando a sviluppare la Missione Canadese del Rover Lunare progettata da Canadensys e dai suoi partner (inclusa la NASA) sotto l’Agenzia Spaziale Canadese (CSA). Nel 2024, è stato assunto dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) come unico membro nordamericano di un team di 9 persone per definire le misurazioni (Measurement Definition Team – MDT) per gettare le basi per il prossimo imager a colori ad alta risoluzione basato su orbiter che si spera voli nel 2032.

Dal 2014, il Dr. Tornabene e il suo team guidano la pianificazione e le operazioni di HiRISE e CaSSIS, inclusa la formazione, più volte all’anno dalla Western University.

Oltre alla sua esperienza con MER, Tornabene ha partecipato attivamente a varie attività di pianificazione delle missioni basate su rover. inclusi vari workshop per la selezione dei siti di atterraggio (MSL, 2020), studi di maturazione scientifica finanziati dalla CSA e missioni simulate di rover (dal 2011 al presente).
Ad oggi, Tornabene ha fornito formazione e esperienze uniche a ventiquattro individui, dai laureandi ai ricercatori associati, attraverso operazioni attive di missioni planetarie.
La ricerca di Tornabene si concentra sul telerilevamento e su un approccio di sintesi di più set di dati per rispondere a domande geologiche su Marte e altri corpi terrestri.
Il suo principale interesse scientifico riguarda i processi superficiali. in particolare i crateri da impatto come processo geologico e la composizione, origine, evoluzione e alterazione acquosa delle croste planetarie con particolare enfasi su Marte.
Il suo interesse sui crateri da impatto come processo geologico include come il processo ha contribuito all’origine e all’evoluzione dei materiali crostali su Marte.
I set di dati che utilizza più frequentemente includono immagini ad alta risoluzione spaziale nel visibile-vicino infrarosso (morfologia/mappatura).  Si tratta di  modelli digitali di terreno o di elevazione derivati da immagini stereo a risoluzione da moderata a alta (geometria 3D e morfometria).  E set di dati multispettrali e iperspettrali che coprono lunghezze d’onda dal visibile all’infrarosso termico (composizione, proprietà fisiche e termofisiche delle superfici).
Il suo lavoro più recente si concentra sulla simulazione delle immagini CaSSIS, sullo sviluppo continuo delle operazioni e delle procedure di pianificazione, sulle calibrazioni cromatiche inclusa l’uso di correzioni empiriche per ridurre la dispersione atmosferica e isolare i segnali superficiali, sulla produzione di prodotti di dati di livello superiore (ad esempio, rapporti di bande/parametrizzazione spettrale, fusione spettrale delle immagini, ecc.) e sui metodi e tecniche di co-analisi con più set di dati.

Link to NASA Spirit and Opportunity rover page:

https://science.nasa.gov/mission/mars-exploration-rovers-spirit-and-opportunity/

Link to online record showing the official naming of the Gratteri Crater:
https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/6949

Links to articles on Gratteri Crater:
https://science.nasa.gov/resource/mars-impact-crater-gratteri/
http://themis.mars.asu.edu/feature/41
https://www.astronomy.com/science/chipping-pieces-off-mars/
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015JE004864

Portion of a colour topography map showing the location of Gratteri (top right on the 200ºE longitude line):
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:52438cameramap.jpg

Another view of Gratteri crater showing a close-up on a THEMIS image:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Martian_crater_Gratteri_based_on_day_THEMIS.png

 

 

 

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