Misteri e scoperte sulla gravità di Marte

Dalle strutture nascoste alle forze vulcaniche: un viaggio nella mappatura gravitazionale

I sedimenti depositati durante il periodo in cui Marte era coperto da un grande oceano coprono strutture le cui alte densità sono state rilevate nel processo di mappatura gravitazionale del pianeta. La loro natura e causa rimangono un mistero, tuttavia.

Il vulcano più grande del Sistema Solare, Olympus Mons, potrebbe essere in fase di espansione a causa di forze profonde all’interno del pianeta, secondo il processo di mappatura gravitazionale. Con così tanti satelliti ora in orbita attorno a Marte, possiamo rilevare variazioni locali nella gravità del Pianeta Rosso mentre passano in sovrastante, basate su sottili cambiamenti nella loro velocità.

Il dottor Bart Root della Delft University of Technology ha presentato i risultati di un’analisi di questi movimenti al Congresso Europeo di Scienze Planetarie, tenutosi la scorsa settimana a Berlino. Root ha evidenziato l’identificazione di strutture nascoste sulle pianure polari settentrionali, dove l’acqua si è drenata quando Marte l’aveva.

Queste strutture dense potrebbero essere di origine vulcanica o potrebbero essere materiali compattati a causa di antichi impatti. Ci sono circa 20 caratteristiche di varie dimensioni che abbiamo identificato sparse nella zona circostante il cappuccio polare settentrionale, una delle quali assomiglia alla forma di un cane, ha dichiarato Root in una nota. Non sembra esserci traccia di esse in superficie.

Tuttavia, attraverso i dati gravitazionali, abbiamo uno sguardo affascinante nella storia più antica dell’emisfero settentrionale di Marte. Le misteriose strutture sono sostanzialmente più dense dei luoghi circostanti, con una differenza di circa 300-400 chilogrammi per metro cubo. Ciò le colloca al di sopra della densità media della crosta marziana e solo leggermente al di sotto della densità del mantello.

Qualsiasi delle possibili spiegazioni offerte da Root cambierebbe il nostro modo di vedere Marte. Ad esempio, Root e colleghi scrivono, “Se queste strutture vengono interpretate come crateri d’impatto, ciò suggerirebbe un’età crostale più antica dell’emisfero settentrionale di Marte rispetto a quanto attualmente considerato”.

Le regioni ad alta massa della regione polare marziana sono delineate. Non c'è nulla in superficie che possa spiegarle.
Le regioni ad alta massa della regione polare marziana sono delineate. Non c’è nulla in superficie che possa spiegarle.
Root et al (CC BY 4.0)

L’altro importante elemento presentato da Root proviene da Tharsis Rise, la parte di Marte più contrastante con le pianure polari. Qui, gigantesche montagne sovrastano il terreno circostante, tra cui Olympus Mons, il più alto di tutti. L’area di Tharsis presenta un enigma sotto forma di una regione di debole gravità che la circonda.

Root e colleghi propongono che nel profondo di Marte, a più di 1.000 chilometri di profondità, ci sia una tasca a bassa densità larga 1.600 chilometri. L’area identificata da Root è solo leggermente meno densa rispetto a ciò che la circonda, rappresentando una deviazione molto più piccola rispetto alle strutture polari, ma la sua area è molto più grande e probabilmente spessa 350 chilometri.

Egli attribuisce ciò a un gigantesco pennacchio di lava che si alza verso l’alto e lascia un vuoto relativo dietro di sé. Se così fosse, questo pennacchio potrebbe non solo aver creato vulcani più alti di quelli sulla Terra, ma potrebbe continuare a sollevarli.

I vulcanologi hanno a malapena osato sognare che Marte sia ancora attivo dal punto di vista vulcanico, ma ci sono sempre più indizi che potrebbe essere vero. La missione NASA InSight ci ha fornito informazioni cruciali sul duro strato esterno di Marte.

Ciò significa che dobbiamo ripensare a come comprendiamo il supporto per il vulcano Olympus Mons e i suoi dintorni, ha detto Root. Mostra che Marte potrebbe ancora avere movimenti attivi all’interno di esso, che influenzano e possibilmente creano nuove caratteristiche vulcaniche in superficie.

L’intervento di Root fa parte di una ricerca per ottenere un supporto più dettagliato per una mappatura della gravità marziana utilizzando tecnologie come la missione Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL), che ha trovato una gigantesca struttura sotto il Polo Sud Lunare.

Un intervento alla stessa conferenza ha discusso di come le tecnologie quantistiche possano essere utilizzate per migliorare la mappatura gravitazionale di Marte come proposto da Root. Lo studio è in fase di revisione tra pari, e un preprint è disponibile su Authorea.com.

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