LE ETÀ DI MARTE


Il sistema solare interno è la casa ai quattro pianeti terrestri – Mercurio, Venere, Terra e Marte. Questi piccoli mondi rocciosi si pensa essere nati in un disco di polveri e gas che circondava il Sole. Col passare del tempo i grani di polvere si sono addensati in rocce e massi più grandi.

Circa 4,5 miliardi di anni fa, il processo di formazione dei pianeti si è più o meno completato. I pianeti terrestri che vediamo oggi sono i sopravvissuti di un prolungato periodo caotico caratterizzato da impatti colossali che hanno lasciato le loro impronte superficiali sotto forma di bacini giganti e crateri.

Come possiamo ricostruire la storia di un pianeta fin dalla sua formazione?

Sulla Terra, la linea temporale geologica è abbastanza facile da determinare, dal momento che siamo in grado di analizzare le rocce e minerali nei laboratori. Su Marte, è molto più difficile ricostruire la storia del pianeta. Con l’eccezione di poco più di 120 meteoriti marziane che sono state scoperte sulla Terra, non ci sono campioni di materiali dal Pianeta Rosso da studiare.

Data l’attuale mancanza di campioni acquisiti da ubicazioni conosciute, per Marte gli scienziati planetari devono stimare l’età della superficie contando il numero di crateri visibili: un numero elevato e la densità dei crateri indica terreni più vecchi. Le complicazioni sorgono perché Marte ha sperimentato in passato un vasto vulcanismo, così come l’erosione causata dai ghiacciai, dal vento e dall’acqua corrente, e una diffusa deposizione di sedimenti che possono seppellire i crateri più grandi.

In base alla presenza delle più grandi strutture di impatto, le densità dei crateri più alti e la storia impatto del Sistema Solare interno, gli altopiani meridionali di Marte rappresentano la crosta più antica. Si crede che si siano formati prima di 3,8 miliardi di anni fa. Le pianure del nord più scarsamente ricoperte di crateri sono più giovani essendosi formate dopo la fine del grande bombardamento di oggetti planetari.

La storia geologica di Marte è stata suddivisa in tre periodi principali, ognuno con il nome di una regione di Marte:

Noachiano, Hesperiano e amazzonica.

Un precedente periodo il Pre-Noachiano  è stato inoltre individuato, anche se nessuna prova fisica della sua esistenza rimane al giorno d’oggi. Le date e dettagli della storia sono continuamente modificati dalle nuove prove raccolte.

Pre-Noachiano (4,5 – 4,1 miliardi di anni fa)

Poco si sa circa il primo periodo della storia di Marte, che risale alla formazione della sua crosta circa 4,5 miliardi di anni fa, ma gli scienziati pensano che il pianeta subì un tasso estremamente elevato di impatti.

Questo periodo sembra aver visto la creazione di vaste pianure del nord, ora note come Vastitas Borealis.

Marte è stato un mondo diviso in due da allora –  aspri altopiani al sud e piatte pianure al nord.

All’inizio di questo periodo, l’atmosfera inizialmente molto densa, che si formò a seguito della caduta di asteroidi o impatti di cometa e dal degassamento del mantello del pianeta, ha iniziato a raffreddarsi. Alla fine, il vapore acqueo nell’atmosfera si sarebbe condensata in un vasto oceano, forse anche un oceano globale, che aveva un’alta temperatura.  Lentamente, questa grande massa d’acqua ha iniziato a raffreddarsi, con una conseguente prima finestra per l’eventuale comparsa della vita intorno a 4,4 a 4,3 miliardi di anni fa. Da allora, gran parte dell’atmosfera è defluita nello spazio o è stata incorporata nella superficie quando il pianeta si è inesorabilmente raffreddato.

Noachiano (4,1 – 3,7 miliardi di anni fa)

Il periodo Noachiano prende il nome dalla Noachis Terra, antica regione degli altipiani che si trova tra gli enormi Argyre e Hellas, bacini di impatto del sud del pianeta.

Questo era ancora un periodo di pesanti bombardamenti, con gli impatti di numerosi asteroidi e comete. Questi hanno creato i bacini di Hellas, Isidis e Argyre, le più grandi strutture da impatto ancora visibili sul pianeta oggi, così come molti dei crateri che segnano gli altopiani meridionali.

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CRATERI ALL’INTERNO DEL BACINO HELLAS.

Allo stesso tempo, l’attività vulcanica su larga scala si stava svolgendo nella regione di Tharsis e su parti degli altopiani. La crescita della regione Tharsis – sede di Arsia Mons, Pavonis Mons e Ascraeus Mons, alcuni dei più grandi vulcani del Sistema Solare – ha coinciso con la diffusa fratturazione della superficie e la creazione del sistema di Rift Valley gigante conosciuta come Valles Marineris.

Le eruzioni vulcaniche hanno  riversato cenere e gas nell’atmosfera. Con l’effetto serra che ne è derivato l’atmosfera e il pianeta si sono riscaldati, le nubi si sono probabilmente sviluppate causando precipitazioni e riempiendo d’acqua le vallate marziane, molti laghi sembrano essersi formati in molti bacini e crateri. Ci può anche essere stato un oceano superficiale che copriva almeno una parte delle pianure del nord.

I rover di superficie hanno trovato prove che indicano che molte rocce sono state chimicamente alterate dalla esposizione prolungata o periodica  dalle acque sotterranee non acide. Ciò ha portato alla formazione di minerali argillosi, notio come fillosilicati.

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Il trio dei vulcani di Tharsis e il Monte Olimpo.

Nel frattempo, l’interno del pianeta si è raffreddato e la sua dinamo magnetica si è chiusa, Marte ha perso il campo magnetico globale.

Gli ambienti abitabili sono diventati via via più piccoli e più localizzati, ma le condizioni della superficie Noachiana ha continuato ad essere favorevole per la nascita della vita.

Hesperiano (3,7 – 2,9 miliardi di anni fa)

Il periodo Hesperiano, che è durato per circa 800 milioni di anni prende il nome da Hesperia Planum, una regione di pianura increspata situata a nord-est del bacino da impatto Hellas Planitia.

I crateri da impatto hanno tassi significativamente più bassi, rispetto al periodo Noachiano. Nel frattempo, anche se c’era ancora un notevole vulcanismo, l’attività geologica globale stava rallentando.

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MOSAICO di KASEI VALLES.

Gli studi indicano che le pianure vulcaniche erano diffuse, soprattutto nelle pianure del nord, con almeno il 30 per cento di superficie di Marte riemerso durante questo periodo.

Enormi quantità di biossido di zolfo e acqua sono stati emessi dai vulcani in eruzione e i gas hanno reagito producendo acido solforico che poi è piovuto sulla superficie. Di conseguenza, l’ Hesperiano è caratterizzato da estesi depositi di solfato, soprattutto nelle regioni della Valles Marineris e in Meridiani Terra – prova dell’ alterazione chimica delle rocce prodotta da acqua terra acida.

La formazione della rete fluviale e scemata come il clima è diventato più freddo e gran parte dell’acqua probabilmente è finita racchiusa nel permafrost o nel ghiaccio sotto la superficie. Nonostante le temperature in picchiata, ghiaccio terra e acqua che era finito sotto la superficie è riemerso violentemente quando riscaldato dagli impatti, causando inondazioni catastrofiche attraverso vaste distese di superficie. Queste inondazioni relativamente brevi hanno scatenato la nascita di fiumi equivalenti a migliaia di Mississippi.

Tali potenti, rilasci catastrofici di acqua hanno portato alla formazione di enormi canali di deflusso intorno al bordo di Chryse Planitia e  Hellas Planitia, insieme con la formazione della cosiddetto terreno caotico e rimodellamento del sistema della Valles Marineris.

Amazzonica (2,9 miliardi di anni fa ad oggi)

Il periodo più recente della storia di Marte prende il nome dalle lisce pianure di Amazonis Planitia nell’emisfero settentrionale. Il periodo amazzonica copre almeno la metà di tutta la storia del pianeta, anche se la datazione del periodo è molto incerta: la maggior parte delle stime collocano la sua data di inizio a circa 2,9 miliardi di anni fa.

Il periodo è caratterizzato da una relativa assenza di cambiamenti geologici e climatici su larga scala. Per gran parte del periodo, la superficie del pianeta è stata secca e arida. Le rocce sono stati lentamente alterate da agenti atmosferici, intervallati solo da rendimenti occasionali, di breve durata, a più caldi di condizioni più umide.

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REULL VALLIS.

L’atmosfera è diventata così sottile che l’acqua pura vaporizza istantaneamente in superficie. Tuttavia, il clima e forse la stabilità dell’acqua in superficie probabilmente variano nel corso da migliaia a milioni di anni come l’inclinazione assiale del pianeta e la sua distanza dal Sole subiscono cambiamenti ciclici. Allo stato attuale, Marte sembra essere venuta fuori di un’era glaciale, con evidenza di scioglimento delle calotte polari.

Il periodo amazzonica è generalmente definito dai processi legati al vasto rifacimento delle pianure del nord, dalla fase del tardo-vulcanismo e eruzioni sul Monte Olimpo e flussi di lava diffusa altrove. Nel frattempo, l’erosione eolica  e la deposizione di polvere su grandi aree di Marte, in particolare le grandi pianure e le dune di sabbia vicino ai poli, ricoprono e distruggono i terreni più anziani.

Il periodo amazzonica mostra anche attività di deflusso intorno alla zona Chryse Planitia. La prova di glaciazione e processi in superficie del ghiaccio legati può essere trovato vicino alle  scarpate e sui vulcani di Tharsis e le regioni di Hellas e Argyre Planitia.

Le alterazioni della superficie dalla formazione di ossidi di ferro anidri, ha portato al caratteristico colore rosso del pianeta.

Fonte

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