I ricercatori dell’Università dell’Arizona hanno ricostruito i flussi di lava dalle immagini dei veicoli spaziali e dai radar per comprenderli meglio Marte‘ storia sorprendentemente turbolenta.
Questa immagine scattata dall’orbiter Mars Express dell’Agenzia spaziale europea mostra una vista obliqua focalizzata su uno dei vasti flussi di lava nell’Elysium Planitia. Credito immagine: ESA/DLR/FU Berlino
Secondo uno studio condotto da ricercatori dell’Università dell’Arizona, una vasta pianura pianeggiante su Marte ha sorpreso i ricercatori rivelando un passato geologico molto più tumultuoso del previsto. Enormi quantità di lava sono eruttate da numerose fessure non più tardi di un milione di anni fa, ricoprendo un’area grande quasi quanto l’Alaska e interagendo con l’acqua dentro e sotto la superficie, provocando grandi eventi di inondazione che hanno scavato canali profondi.
Privo di tettonica a placche – pezzi di crosta in movimento che rimodellano costantemente la superficie terrestre – Marte è stato a lungo ritenuto un pianeta geologicamente “morto” dove non sta accadendo molto. Tuttavia, recenti scoperte hanno portato i ricercatori a mettere in dubbio questa nozione.
Proprio l’anno scorso, un team di scienziati planetari, sempre presso l’UArizona, ha presentato le prove di un gigantesco pennacchio di mantello sotto la regione Elysium Planitia, provocando un’intensa attività vulcanica e sismica in un passato relativamente recente.
Le fratture del paesaggio di Cerberus Fossae, situato nella vasta pianura Elysium Planitia su Marte, tagliano colline e crateri, indicando la loro relativa giovinezza. Un nuovo studio che fornisce la mappa tridimensionale più dettagliata delle caratteristiche vulcaniche in quest’area dipinge un quadro di Marte come pianeta con un passato geologico molto più tumultuoso di quanto si pensasse in precedenza. Credito immagine: ESA/DLR/FU Berlino
Nello studio più recente, un team guidato da Joana Voigt E Cristoforo Hamilton presso UArizona Laboratorio Lunare e Planetario hanno combinato immagini di veicoli spaziali e misurazioni dal georadar per ricostruire in dettaglio tridimensionale ogni singolo flusso di lava in Elysium Planitia.
L’ampia indagine ha rivelato e documentato più di 40 eventi vulcanici, con uno dei flussi più grandi che ha riempito una valle chiamata Athabasca Valles con quasi 1.000 miglia cubiche di basalto.
“L’Elysium Planitia è il terreno vulcanico più giovane del pianeta e studiarlo ci aiuta a comprendere meglio il passato di Marte e la recente storia idrologica e vulcanica”, scrivono gli autori nel loro articolo.
Sebbene finora non sia stata osservata alcuna attività vulcanica su Marte, “Elysium Planitia era vulcanicamente molto più attivo di quanto si pensasse in precedenza e potrebbe anche essere ancora vulcanicamente vivo oggi”, ha affermato Voigt, il primo autore dello studio. pubblicato nel Journal of Geophysical Research: Planets. Una pletora di terremoti su Marte registrati dal lander InSight della NASA tra il 2018 e il 2022 ha fornito la prova che sotto la sua superficie, il pianeta rosso è tutt’altro che morto.
“Il nostro studio fornisce il resoconto più completo del vulcanismo geologicamente recente su un pianeta diverso dalla Terra”, ha affermato Hamilton, professore associato presso LPL. “È la migliore stima dell’attività vulcanica giovane di Marte negli ultimi 120 milioni di anni, che corrisponde a quando i dinosauri vagavano per la Terra al loro apice fino ad oggi.”
Secondo gli autori, i risultati hanno implicazioni per la ricerca sulla possibilità che Marte abbia potuto ospitare la vita in qualche momento della sua storia. Elysium Planitia ha subito diverse grandi inondazioni d’acqua e ci sono prove che la lava fuoriuscita abbia interagito con l’acqua o il ghiaccio, modellando il paesaggio in modi drammatici.
Attraverso Elysium Planitia, Voigt e i suoi coautori hanno trovato ampie prove di esplosioni di vapore, interazioni che sono di grande interesse per gli astrobiologi perché potrebbero aver creato ambienti idrotermali favorevoli alla vita microbica.
Il team ha utilizzato le immagini della telecamera Context a bordo del Reconnaissance Orbiter, o MRO, della NASA, combinate con immagini ad alta risoluzione della telecamera HiRISE di MRO, guidata da UArizona, in aree selezionate. Per ottenere informazioni topografiche, hanno sfruttato i record di dati del Mars Orbiter Laser Altimeter su un altro veicolo spaziale della NASA, Mars Global Surveyor.
Questi dati di rilevamento sono stati poi combinati con le misurazioni radar del sottosuolo effettuate con la sonda Shallow Radar, o SHARAD, della NASA.
“Con SHARAD, siamo stati in grado di osservare fino a 140 metri (460 piedi) sotto la superficie”, ha affermato Voigt, che ha completato lo studio come parte del suo dottorato presso UArizona. Ora è ricercatrice post-dottorato presso il Jet Propulsion Laboratory di Caltech, o JPL, a Pasadena, in California.
“La combinazione dei set di dati ci ha permesso di ricostruire una vista tridimensionale dell’area di studio, incluso come era la topografia prima che la lava fuoriuscisse da più crepe e riempisse bacini e canali precedentemente scavati dall’acqua corrente, ha aggiunto Voigt.”
Si ritiene che l’interno di Marte sia molto diverso da quello della Terra e una ricostruzione dettagliata delle sue caratteristiche geologiche offre agli scienziati uno sguardo sui processi che lo hanno modellato in passato. La relazione tra i vulcani e la struttura della crosta marziana è fondamentale per comprendere le condizioni paleoambientali del pianeta, ha detto Hamilton.
Oltre all’acqua contenuta nel magma che viene lanciata nell’atmosfera e poi congela in superficie, un’eruzione vulcanica può consentire un catastrofico rilascio di acque sotterranee sulla superficie.
“Quando c’è una crepa nella crosta marziana, l’acqua può fluire sulla superficie”, ha detto Hamilton. “A causa della bassa pressione atmosferica, è probabile che l’acqua evapori letteralmente. Ma se durante quel periodo esce abbastanza acqua, si può verificare un’enorme alluvione, che corre sul paesaggio e ritaglia queste enormi caratteristiche che vediamo”.
Capire come si è spostata l’acqua su Marte nel passato e dove si trova oggi è una questione da “Santo Graal”, hanno detto gli autori. Poiché le regioni equatoriali, dove si trova Elysium Planitia, sono molto più facili da atterrare rispetto alle latitudini più elevate del pianeta, la presenza di acqua e i meccanismi di comprensione del suo rilascio informano le future missioni umane, che dipenderanno in modo critico da quella risorsa.
“L’Elysium Planitia è il luogo perfetto per cercare di comprendere il legame tra ciò che vediamo in superficie e le dinamiche interne che si sono manifestate attraverso le eruzioni vulcaniche”, ha detto Voigt. “Ho prestato molta attenzione ai dettagli sulle superfici laviche per cercare di districare i diversi eventi eruttivi e ricostruire l’intera storia di queste entità geologiche.”
Il team prevede di continuare a sfruttare set di dati ampi e complessi ottenuti con diversi metodi di imaging per creare intuizioni tridimensionali altamente dettagliate della superficie marziana e di ciò che si trova al di sotto, combinate con una sequenza temporale di eventi di altre regioni vulcanicamente attive.
Voigt ha paragonato le superfici dei flussi di lava a “libri aperti che forniscono una grande quantità di informazioni su come sono nati se sai come leggerli”.
“Queste aree che un tempo erano considerate anonime e noiose, come Elysium Planitia, penso che contengano molti segreti e vogliono essere lette”, ha detto.
Il lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione della NASA Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology. I coautori dell’articolo sono Gregor Steinbrügge e Laura Kerber del JPL, S. Nerozzi, Jack Holt E Lynn Carter alla LPL dell’UArizona e Michael Christofferson all’Università dell’Alaska Fairbanks.
Fonte: Università dell’Arizona
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