Quello che vedete nell’immagine qui sotto è un panorama marziano. È la sommità d’una duna di sabbia sul pendio nordoccidentale di Aeolis Mons – una montagna del Pianeta rosso, chiamata anche Mount Sharp – immortalata dal rover della Nasa Curiosity il 13 dicembre 2015 usando le fotocamere poste sulla sommità del suo braccio robotico Mastcam. A una prima occhiata potrebbe ricordare la superficie increspata del mare. E non sarebbe un’impressione così sbagliata. Certo, non è acqua: è un mare di sabbia. Sabbia finissima, com’è la sabbia marziana. Ma le conformazioni che osserviamo sono chiamate dai geologi planetari ripples: increspature, dunque, proprio come quelle del mare.
La Mastcam del rover marziano Curiosity della Nasa ha scattato le immagini multiple che compongono questa scena il 13 dicembre 2015, durante il 1192esimo giorno marziano, o sol, di lavoro del rover su Marte. La scala graduata è stata sovrapposta come indicatore della distanza fra le creste dei due tipi di increspature della sabbia. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Msss
Ed è così che le chiamano anche gli autori di uno studio sulla loro origine guidato da Hezi Yizhaq della Ben-Gurion University of the Negev, in Israele, e pubblicato lo scorso gennaio su Nature Geoscience: ripples, appunto. Guardandole con occhi da scienziati, Yizhaq e il suo team hanno immediatamente notato che si dividono in due tipologie, queste increspature: ci sono le “onde” e ci sono le “ondine”. Le prime sono increspature sulla scala dei metri, la distanza fra una cresta e l’altra si potrebbero misurare in passi. Le seconde invece – le ondine tracciate sulle onde – sono sulla scala dei decimetri, si potrebbero misurare in palmi.
Come si sono prodotte, queste increspature? La teoria più gettonata, fino a poco tempo fa, era che entrassero in azione due meccanismi differenti. A produrre le increspature più piccole – le “ondine” – è l’impatto sulle dune sabbiose delle particelle trasportate dal vento, come avviene anche qui sulla Terra. Quelle più grandi, invece, si pensava fossero dovute a un fenomeno di instabilità idrodinamica. Non solo: si riteneva che le condizioni fisiche che le producevano su Marte non fossero in grado di produrle qui sulla Terra.
Simone Silvestro (a sx) e Gabriele Franzese (a dx) al tunnel del vento per la simulazione dell’ambiente marziano di Aarhus, in Danimarca. Crediti: Giuseppe Mongelluzzo/Inaf
Yizhaq e il suo team non ne erano però del tutto convinti. Hanno così deciso di provare a riprodurre il tutto in un ambiente controllato qui sul nostro pianeta. Ma come, e dove? Di questo si sono fatti carico due scienziati italiani del team: due ricercatori dell’Inaf di Napoli, Simone Silvestro e Gabriele Franzese, che conoscevano l’esistenza di una struttura – l’unica in Europa – adatta allo scopo. E che sapevano come usarla.
«Il nostro ruolo in questo lavoro», spiega infatti Simone Silvestro a Media Inaf, «è stato quello di coordinare l’attività di laboratorio nel tunnel del vento all’Università di Aarhus, in Danimarca, dove l’esperimento di formazione dei ripples eolici è stato condotto a pressioni diverse da quella terrestre». Pressione più bassa, dunque, come appunto quella presente su Marte. Ma non è stato sufficiente: la svolta è arrivata quando anche la sabbia è stata scelta – adottando microscopiche palline di vetro – in modo da risultare più simile a quella marziana, dunque più fine di quella terrestre. Solo a quel punto gli autori dello studio sono stati in grado di riprodurre entrambe le tipologie di ripples: onde e ondine insieme, proprio come sul Pianeta rosso. Mostrando che non si formano separatamente ma che coevolvono.
Yizhaq e colleghi sono così stati in grado di proporre un quadro teorico unificato capace di rendere conto di tutte queste increspature – osservabili sia su Marte che sulla Terra, pur se in contesti differenti: per ritrovarne di simili a quelle più distanziate prodotte sul Pianeta rosso dall’azione del vento, qui sul nostro pianeta occorre infatti scendere a cercarle nei fondali marini, dove a generarle è il moto dell’acqua.
Simone Silvestro e Gabriele Franzese in Botswana per studiare fenomeni analoghi ai “dust devils” marziani. Crediti: Hezi Yizhaq
«Per dimostrare la nostra teoria saranno necessarie molte altre ricerche, sia sul campo che a livello sperimentale, ma è comunque sorprendente arrivare a proporre qualcosa di così radicalmente nuovo in un campo che studio da oltre vent’anni», dice Yizhaq. «Ed è emozionante andare a cercare sulla Terra ciò che si può osservare così chiaramente su Marte».
Come si appresta a fare l’altro ricercatore italiano del team. «Sono in partenza per la regione del Gansu, in Cina, a ridosso del deserto del Gobi», dice infatti a Media Inaf Gabriele Franzese, «dove, in collaborazione con i colleghi dell’università di Lanzhou, uniremo le competenze delle comunità degli esperti terrestri e dei planetologi per studiare la fisica della mobilitazione della sabbia e sollevamento delle polveri. E magari capiteremo anche in qualche tempesta di polvere grande come quelle marziane, chissà».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Geoscience l’articolo “Coevolving aerodynamic and impact ripples on Earth”, di Hezi Yizhaq, Katharina Tholen, Lior Saban, Nitzan Swet, Conner Lester, Simone Silvestro, Keld R. Rasmussen, Jonathan P. Merrison, Jens J. Iversen, Gabriele Franzese, Klaus Kroy, Thomas Pähtz, Orencio Durán e Itzhak Katra