L'attività vulcanica su Marte ribalta le ipotesi sul pianeta rosso

Una massa di materiale in movimento su Marte chiamata pennacchio di mantello potrebbe causare martemoti e vulcanismo

Per decenni gli scienziati planetari hanno ritenuto che Marte fosse morto.

Geologicamente, s'intende. Più piccolo della Terra, il pianeta si sarebbe raffreddato più velocemente del nostro dopo la sua formazione. Per un certo periodo è stato piuttosto attivo dal punto di vista vulcanico. Il presupposto era che quando la temperatura interna diminuiva gradualmente, diminuiva anche la capacità del pianeta di generare attività geologica su larga scala come enormi vulcani e “martemoti”.

Nuove scoperte, tuttavia, smentiscono questa convinzione. Si dà il caso che Marte sia solo per lo più morto. Gli scienziati hanno scoperto che una vasta regione su Marte è stata soggetta a terremoti e persino a una lieve attività vulcanica negli ultimi tempi geologici, indicando che qualcosa si sta preparando sotto la superficie. Ma cosa?

Dopo aver esaminato i dati di diverse missioni robotiche su Marte, un team di scienziati planetari è giunto alla sorprendente conclusione che un'immensa torre di materiale caldo che si muove verso l'alto nel mantello del pianeta sta spingendo la crosta dal basso, creando una pressione che sta spaccando la superficie e causando attività tettonica. Chiamato pennacchio del mantello, potrebbe essere una caratteristica relativamente nuova all'interno di Marte, che ha analoghi sulla Terra. Potrebbe anche avere implicazioni per la vita esistente su Marte o, più precisamente, al suo interno. Il lavoro è stato pubblicato nel dicembre 2022 su Nature Astronomy.

Marte una volta era un pianeta fortemente vulcanico. La superficie è ancora costellata di antichi tumuli, tra cui uno chiamato Olympus Mons. Questo mostro ha un diametro di oltre 600 chilometri, più o meno uguale alla lunghezza dello stato del Colorado, e svetta 21 chilometri sopra l'altitudine media della superficie del suo pianeta, circa due volte e mezzo più alto del Monte Everest. Sebbene gli altri vulcani su Marte siano più piccoli, sono pur sempre giganti e sono tutti terribilmente vecchi.

Il vulcanismo su larga scala su Marte è iniziato prima ancora che il pianeta avesse un miliardo di anni e da allora in poi è rimasto attivo per circa un miliardo di anni. A livello globale, la costruzione del vulcano si è praticamente fermata da allora. Ci sono prove di alcune colate laviche sull'Olympus Mons che risalgono solo a pochi milioni di anni fa, ma si trattava di eventi su piccola scala e probabilmente sporadici. Circa tre miliardi di anni fa l’era della costruzione di vulcani attivi su Marte era finita. Per fare un confronto, la maggior parte dei vulcani attivi sulla Terra hanno meno di un milione di anni.

Fino a poco tempo fa, gli scienziati ritenevano che questa fosse la fine della storia del vulcanismo sul Pianeta Rosso. I veicoli spaziali in orbita attorno a Marte, tuttavia, hanno catturato immagini ad alta risoluzione che mostrano che il capitolo finale non è ancora stato scritto. In una regione chiamata Cerberus Fossae, ci sono un gran numero di crepe nella superficie (le fosse sono trincee o fessure), e una di queste caratteristiche ha strisce scure di materiale che la costeggiano per decine di chilometri. Le misurazioni dall'orbita mostrano che il materiale è carico di pirosseni, minerali comuni nella lava vulcanica. Sorprendentemente, questi deflussi potrebbero essere avvenuti solo decine di migliaia di anni fa. Questo è recente nel tempo planetario e indica un’attività in corso sotto la superficie.

Inoltre, nel 2018 il lander InSight della NASA è atterrato nella vasta regione dell’Elysium Planitia, in un punto a circa 1.600 chilometri da Cerberus Fossae. Parte di una missione per aiutare a misurare ciò che sta accadendo sotto la superficie marziana, InSight aveva un sismometro che ha rilevato centinaia di piccoli martemoti durante i suoi anni operativi, oltre a diversi di energia discreta o mediocre. La stragrande maggioranza di essi sembra provenire dalla direzione di Cerberus Fossae. Ancora una volta, questa attività indica che il mantello marziano potrebbe non essere ancora completamente morto.

Nel nuovo studio di Nature Astronomy, gli scienziati si concentrano su questa regione di Marte. Gran parte della superficie del pianeta mostra caratteristiche di compressione, come creste rugose, che si formano quando la superficie di un pianeta si contrae mentre si raffredda. Elysium Planitia, al contrario, è un rigonfiamento sulla superficie visto come prova di estensione: uno stiramento della crosta man mano che l'area locale si espande. Le fessure che compongono Cerberus Fossae sono fessure in cui la crosta si è spaccata a causa di questa estensione. Gli scienziati notano anche che i pavimenti dei crateri da impatto formatisi molti milioni di anni fa sono inclinati rispetto al centro del rigonfiamento, cosa che ci si aspetterebbe se si fossero formati prima che la superficie fosse spinta verso l'alto. Insieme, questi risultati indicano che qualunque cosa abbia causato il sollevamento è relativamente giovane.