Per decenni uno degli obiettivi delle missioni su Marte era determinarne la storia. La sua formazione, la sua evoluzione, cosa lo ha portato a essere come noi oggi lo vediamo. Ora, analizzando dati presi nel corso degli anni sul pianeta rosso, un team di ricercatori ha determinato che il misterioso substrato roccioso ricco di olivina nel cratere Gusev, oltre alla zona dentro e intorno al cratere Jezero, potrebbe essere un tipo di roccia simile a quella che sulla Terra si chiama “ignimbrite”.

Questa roccia è sia ignea che sedimentaria, e si forma come risultato di eruzioni esplosive, provenienti da immense caldere vulcaniche. Così potrebbe essere anche su Marte. Se il team, guidato da Steve Ruff della School of Earth and Space Exploration dell’Arizona State University, ha ragione, ciò potrebbe portare a una migliore comprensione del substrato roccioso ricco di olivina in altri luoghi su Marte. Inoltre, potrebbe indicare che nell’antichità di Marte lo stile di vulcanismo fosse molto più comune che nel presente.

Il substrato di rocce ricco di olivina

Da quasi vent’anni prosegue un dibattito sull’origine del substrato roccioso marziano ricco di olivina che copre vaste porzioni di una regione chiamata Nili Fossae, che include il cratere Jezero. Solamente pochi mesi fa Perseverance aveva già confermato l’origine vulcanica del substrato roccioso del cratere Jezero, un importante indizio a favore di questa ricerca più vasta.

L’olivina è un minerale silicato proveniente dal magma generato nel mantello di Marte. Un processo vulcanico sembrerebbe quindi una spiegazione ragionevole all’origine delle rocce ricche di olivina su Marte. Tuttavia, sono numerose le idee che si sono susseguite negli anni per fornire uno scenario alternativo, da colate laviche a un impatto gigantesco che draga l’olivina dal mantello. Si è notato che due località hanno la più alta abbondanza di olivina mai identificata sul pianeta rosso:

1. il cratere Gusev, esplorato 16 anni fa dal rover Spirit della NASA;
2. la regione di Nili Fossae, dove il rover Perseverance della NASA (lanciato nel 2020) sta attualmente esplorando la zona circostante il cratere Jezero.

Le somiglianze nella composizione e nella morfologia delle rocce ricche di olivina sono notevoli, nonostante la grande distanza tra le due località marziane. Qualcosa che non era mai stato studiato approfonditamente prima d’ora.

Le ignimbriti terrestri e l’analogo su Marte

Ruff e il suo team hanno esaminato i mosaici d’immagini dello Spirit’s Microscopic Imager, notando rocce del cratere Gusev caratterizzate da una texture insolita. Consultando un catalogo online con immagini di rocce sulla Terra, i ricercatori si sono imbattuti in alcune rocce vulcaniche con texture notevolmente simili a quelle marziane. Le immagini provenivano da un tipo di roccia terrestre chiamata “ignimbrite”, allo stesso tempo ignea e sedimentaria.

La storia del pianeta rosso è più violenta del previsto

Le ignimbriti si formano come risultato dei flussi di cenere piroclastica, pomice e blocchi nelle più grandi esplosioni vulcaniche conosciute sulla Terra. Dopo la loro collocazione, i depositi d’ignimbrite si raffreddano lentamente nel corso di mesi o anni.

Durante il raffreddamento si formano intricate reti di fratture note come giunti di raffreddamento, mentre gli spessi cumuli di cenere e pomice si contraggono. Ruff ha riconosciuto in queste texture le stesse formatesi nei depositi rocciosi ricchi di olivina su Marte, aumentando l’evidenza di un’origine come l’ignimbrite. E la consapevolezza che in passato Marte deve essere stato scosso da violente eruzioni vulcaniche, per aver prodotto il sedimento roccioso di olivina come lo vediamo oggi.

Cosa cercheranno Perseverance e i rover futuri?

Sulla Terra, gli ignimbriti si trovano in luoghi come il Parco Nazionale di Yellowstone negli Stati Uniti. Le rocce di colore giallo sono ignimbriti di un’enorme caldera vulcanica che si è formata durante un periodo iniziato circa 2,1 milioni di anni fa e ora è completamente riempita. Ruff ha affermato:

Nessuno aveva precedentemente suggerito gli ignimbriti come spiegazione del substrato roccioso ricco di olivina su Marte. Ed è possibile che questo sia il tipo di roccia su cui il rover Perseverance ha guidato e campionato nell’ultimo anno.

Con le nuove scoperte di questo studio, è possibile che gli ignimbriti si trovino sia nei crateri di Jezero che di Gusev, così come in altre località con un substrato roccioso ricco di olivina. Tutte sembrano essersi formate all’inizio della storia di Marte, durante il primo miliardo di anni circa.

“Forse questo indica uno stile di vulcanismo, eruzioni esplosive di magma ricco di olivina, che si sono verificati nella prima evoluzione geologica di un pianeta” ha spiegato Ruff. “La risposta nel caso di Marte potrebbe provenire da campioni di roccia raccolti da Perseverance e restituiti sulla Terra da future missioni“. Restiamo quindi in trepidante attesa di cosa Perseverance e i suoi futuri colleghi potranno rivelarci.

Lo studio completo, pubblicato su Icarus, è disponibile qui.

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