UN ANTICO VOLTAFACCIA LO HA SEGNATO

I dolori del giovane Marte

Può un vulcano crescere a tal punto da sbilanciare un intero pianeta? Secondo uno studio apparso su Nature è successo su Marte 3 miliardi e mezzo di anni fa, quando la massa enorme dell’altopiano vulcanico di Tharsis ha fatto slittare gli strati superficiali di almeno 20 gradi attorno al nucleo

Il volto giovanile di Marte secondo la nuova teoria. Crediti: Didier Florentz, CNRS

Ecco come poteva apparire Marte 4 miliardi di anni fa. I poli erano in una posizione diversa, precipitazioni in fascia tropicale alimentavano reti fluviali. Vulcani attivi innalzavano l’altopiano di Tharsis a tal punto da provocare la rotazione della superficie planetaria. Crediti: Didier Florentz, CNRS

Marte non ha sempre avuto l’aspetto che ha oggi: la superficie del pianeta ha ruotato di un angolo tra i 20 e i 25 gradi in un periodo di tempo compreso tra 3 e 3.5 miliardi di anni fa. Questo fenomeno è stato causato dalla formazione dell’enorme regione di Tharsis, la zona montuosa di origine vulcanica più grande del Sistema solare, che, grazie alla sua massa straordinaria, ha costretto il pianeta a trovare un nuovo punto di equilibrio, facendo scivolare attorno al nucleo i suoi strati più esterni.

La scoperta di questo mastodontico cambiamento, pubblicata sulla rivista Nature da un gruppo di ricerca prevalentemente del CNRS francese, cambia la nostra visione di Marte riguardo al primo miliardo di anni della sua storia. Un periodo giovanile delicato, in cui sul Pianeta Rosso potrebbe essere emersa la vita. Inoltre, viene anche fornita una spiegazione a tre apparenti anomalie geologiche: perché i fiumi si siano formati nei luoghi in cui oggi osserviamo le loro tracce; perché i serbatoi sotterranei di ghiaccio d’acqua si trovino lontano dai poli di Marte; e, infine, perché il cono vulcanico di Tharsis sia oggi situato all’equatore.

Va ben compreso che non è stato l’asse di rotazione di Marte a cambiare inclinazione, quanto piuttosto gli strati più esterni del pianeta che hanno ruotato rispetto al nucleo interno, come se la polpa di un’albicocca ruotasse attorno al nocciolo del frutto. Un fenomeno, questo, che era stato previsto teoricamente, ma mai dimostrato.

Vediamo qual è stata la sequenza degli eventi. La gigantesca cupola vulcanica di Tharsis ha iniziato a formarsi oltre 3.7 miliardi di anni fa, a una latitudine di circa 20 gradi nord. L’attività vulcanica è poi proseguita per diverse centinaia di milioni di anni, formando un altopiano di oltre 5 mila km di diametro, con uno spessore di circa 12 km e una massa di un miliardo di miliardi di tonnellate (1/70 della massa della Luna). Un “contrappeso” così massiccio da causare, come si è detto, lo scivolamento del mantello fuso e della sovrastante crosta di Marte. Il risultato finale è stato che l’altopiano di Tharsis si è spostato all’equatore, dove ha trovato la sua nuova posizione di equilibrio.

Una nuova cronologia per Marte. Crediti: Sylvain Bouley, CNRS

Una nuova cronologia per Marte. Crediti: Sylvain Bouley, CNRS

Un simile cambiamento ha senz’altro avuto un impatto significativo sull’aspetto del pianeta. Conoscere la topografia marziana prima di questo “voltafaccia” su scala planetaria aiuta a determinare il clima che caratterizzava il pianeta nelle prime fasi dopo la sua formazione. I ricercatori hanno calcolato che, grazie a un clima più freddo e a un’atmosfera più densa di quella attuale, il ghiaccio si poteva accumulare fino a una latitudine di circa 25 gradi sud, in zone che corrispondono con le sorgenti di alvei fluviali da tempo disseccati.

Secondo gli autori, questo studio cambia radicalmente la nostra percezione della superficie di Marte come si suppone che fosse 4 miliardi di anni fa, alterando in modo significativo la cronologia degli eventi. In questo nuovo scenario, il periodo di stabilità dell’acqua liquida che ha permesso la formazione di valli fluviali è contemporaneo alla – e molto probabilmente il risultato della – attività vulcanica nella regione Tharsis. La grande inclinazione innescata da Tharsis è avvenuta dopo che l’attività fluviale si è conclusa, 3.5 miliardi di anni fa, donando a Marte l’aspetto che conserva tuttora. Gli scienziati sono convinti che, d’ora in poi, questa nuova geografia dovrà essere preso in considerazione quando si studia il passato di Marte, alla ricerca – per esempio – di un oceano o di tracce di vita.

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Fonte: Media INAF | Scritto da Stefano Parisini