Tracce di attività vulcanica su Marte

La prova che Marte è ancora oggi un pianeta vivo proviene da una roccia che si è formata nelle sue profondità

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Per lungo tempo si è ritenuto Marte un pianeta polveroso, secco e sterile, dove l’unica cosa a muoversi è la sabbia sollevata dai diavoli marziani. Forse, però, il pianeta rosso, che per secoli ha acceso la fantasia e fatto sperare scienziati e appassionati, non è un pianeta geologicamente e vulcanicamente morto, almeno questa è l’indicazione che sembrano dare alcune prove emerse da poco.

L’indicazione sembra arrivare dalle profondità marziane e ci dice cose molto interessanti. Se è vero che non siamo in grado di scavare il sottosuolo marziano se non per pochi centimetri, e con robot automatici, è anche vero che le scoperte possono avvenire anche in modo inaspettato e rocambolesco.

Secondo gli scienziati, la prova che Marte è ancora oggi un pianeta vivo proviene da una roccia che si è formata nelle sue profondità. Questa roccia sotto forma di meteorite ha appena fornito la prima solida prova chimica della convezione del magma all’interno del mantello marziano.

La storia del meteorite, la scoperta di Tissint

Il meteorite caduto nel deserto del Marocco nel 2011 è solo uno dei quasi cento che, sino a oggi, abbiamo trovato sulla Terra provenienti dal Pianeta Rosso. Ma Tissint è un pezzo di Marte speciale. È il quinto meteorite marziano il cui arrivo è stato osservato in diretta, il che ha permesso di studiarlo prima che l’esposizione prolungata all’ambiente terrestre ne alterasse la natura. Quando è piombato sulla Terra, Tissint si è spaccato in molti pezzi. Il più grande pesa circa 1,1 kg.

Tissint fa parte del gruppo delle shergottiti, una delle classi in cui vengono suddivisi i meteoriti marziani, molto simili ai basalti terrestri. Internamente, si presenta come una matrice attraversata da numerose fratture riempite con un materiale vetroso scuro.



Tissint presenta in abbondanza tre minerali: l’olivina (minerale silicatico), la maskelynite (minerale vetroso) e il pirosseno (un minerale ferro magnetico), elementi presenti nel mantello di Marte. La sua composizione non racchiude informazioni esclusivamente sulla geologia del pianeta, ma anche sulla sua atmosfera. All’interno del meteorite, infatti, i ricercatori hanno misurato percentuali di carbonio e azoto simili a quelle che caratterizzano l’atmosfera del Pianeta Rosso.

L’equipe di Chennaoui Aoudjehane dell’Hassan, II University di Casablanca, che ha condotto uno studio pubblicato su Science nel 2012, riguardo la formazione del meteorite propone uno scenario dove una roccia localizzata sulla superficie marziana è stata erosa da fluidi contenenti elementi del suolo di Marte che si sono depositati nelle sue fratture. Poi, circa 700 mila anni fa, un asteroide o qualche altro corpo celeste ha impattato il Pianeta Rosso scalzando la roccia dalla sua superficie. Prima della partenza, però, il calore generato dall’impatto ha intrappolato nella roccia il suolo marziano e un po’ della sua atmosfera.

Un nuovo studio sui cristalli di olivina nel meteorite di Tissint afferma che non si sarebbero potuti formare a temperature variabili poiché sarebbe stato rimescolato dalle correnti di convezione del magma, dimostrando che il pianeta era vulcanicamente attivo quando i cristalli si sono formati tra 574 e 582 milioni di anni fa, e potrebbe essere, ancora in parte, attivo oggi.

“Non c’erano precedenti prove di convezione su Marte, ma stiamo cercando la risposta alla domanda sull’attività geologica di Marte”, ha spiegato a ScienceAlert il geologo planetario Nicola Mari dell’Università di Glasgow.

“Questo è il primo studio che dimostra l’attività nell’interno di Marte da un punto di vista puramente chimico, su veri campioni marziani”.

L’olivina, un silicato di ferro e magnesio, non è rara. Si cristallizza dal raffreddamento del magma ed è molto comune nel mantello terrestre; infatti, questo minerale domina il mantello terrestre, di solito come parte di una massa rocciosa. Sulla superficie terrestre, si trova nella roccia ignea e questa, ritengono gli scienziati, è una solida prova chimica della convezione del magma all’interno del mantello marziano.

L’olivina è abbastanza comune nei meteoriti e abbastanza comune su Marte. In effetti, la presenza di olivina sulla superficie di Marte in precedenza è stata presa come prova della secchezza del pianeta , poiché il minerale si esaurisce rapidamente in presenza di acqua.

Quando Mari e il suo team hanno iniziato a studiare i cristalli di olivina nel meteorite Tissint per cercare di capire la camera magmatica in cui si è formata, hanno notato qualcosa di strano. I cristalli presentavano bande ricche di fosforo distanziate irregolarmente, un processo già noto sulla Terra e chiamato trapping del soluto. La sorpresa è stata trovarlo su Marte.

“Ciò si verifica quando la velocità di crescita dei cristalli supera la velocità con cui il fosforo può diffondersi attraverso la fusione, quindi il fosforo è obbligato ad entrare nella struttura cristallina anziché nuotare nel magma liquido”, ha spiegato Mari. “Nella camera magmatica che ha generato la lava che ho studiato, la convezione è stata così vigorosa che le olivine sono state spostate dal fondo della camera (più caldo) verso l’alto (più freddo) molto rapidamente – per essere precisi, questo probabilmente ha generato tassi di raffreddamento di 15-30 gradi Celsius all’ora per le olive”.

Il più grande dei cristalli di olivina è stato rivelatore. Tracce di nichel e cobalto sono in accordo con precedenti scoperte che ne ipotizzano l’origine sotto la crosta marziana, a una profondità tra i 40 e gli 80 chilometri. Ciò ha fornito la pressione necessaria, insieme alla temperatura di equilibrio dell’olivina.

Il team, grazie a calcoli termodinamici, ha determinato la temperatura nel mantello a cui si sono formati i cristalli, una temperatura di circa 1.560 gradi Celsius nel periodo tardo amazzonico quando si formò l’olivina. Una temperatura simile a quella del mantello della Terra che è di 1.650 gradi Celsius durante l’Eone Archeano, da 4 a 2,5 miliardi di anni fa.

Marte, tuttavia, non è mai stato come la Terra primitiva, ha potuto trattenere il calore sotto il suo mantello in quanto probabilmente privo della tettonica a zolle che sul nostro pianeta lo fa circolare, questo avrebbe consentito al pianeta rosso di raffreddarsi più lentamente.

“Penso davvero che Marte potrebbe essere un mondo ancora vulcanicamente attivo e i nuovi risultati puntano in questa direzione”, ha detto Mari. “Potremmo non vedere un’eruzione vulcanica su Marte per i prossimi 5 milioni di anni, ma ciò non significa che il pianeta sia inattivo. Potrebbe solo significare che i tempi tra le eruzioni sono diversi tra Marte e la Terra e invece di vedere una o più eruzioni al giorno (come sulla Terra) potremmo vedere un’eruzione marziana ogni n-milioni di anni”.

Naturalmente serviranno ulteriori ricerche per affermare con sicurezza questa ipotesi. Tuttavia questi risultati significano anche che potrebbe essere necessario rivedere le precedenti interpretazioni della secchezza del pianeta basate sull’olivina in superficie.

La missione InSight della NASA che ha recentemente trovato prove di “Marte-moti“, misura, tra le altre cose, il flusso di calore dalla crosta marziana. Se Marte è ancora vulcanicamente attivo, potremmo saperne qualcosa di più a breve.

http://www.sciencemag.org/content/early/2012/10/10/science.1224514.

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