Utilizzato dati e immagini appartenenti a diverse missioni, un team di ricerca dell’Università dell’Arizona ha condotto un interessante studio sulla vasta pianura Elysium Planitia di Marte. I risultati indicano che in questa zona non più tardi di un milione di anni fa sono eruttate enormi quantità di lava da numerose fessure nel terreno, che hanno ricoperto un’area grande quasi quanto l’Alaska e interagito con l’acqua dentro e sotto la superficie. Questi eventi avrebbero provocato grandi inondazioni, che hanno scavato profondi canali.

I risultati della ricerca, che presentano questa attività vulcanica e sismica così recente nella storia di Marte, suggeriscono che il passato geologico di questo pianeta sia molto più tumultuoso del previsto. “Il nostro studio fornisce il resoconto più completo del vulcanismo geologicamente recente su un pianeta diverso dalla Terra” ha affermato Christopher Hamilton, professore associato presso LPL. “È la migliore stima dell’attività vulcanica giovane di Marte negli ultimi 120 milioni di anni. Che corrisponde a quando i dinosauri vagavano sulla Terra”.

Il team ha utilizzato le immagini delle telecamere Context e HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA. Per le informazioni topografiche, invece, ha sfruttato i dati del Mars Orbiter Laser Altimeter sul Mars Global Surveyor della NASA. Questi dati di rilevamento sono stati poi combinati con le misurazioni radar del sottosuolo effettuate con la sonda Shallow Radar, o SHARAD, sempre dell’agenzia americana.

Un pianeta non proprio “morto”

Marte è stato a lungo ritenuto un pianeta geologicamente “morto”, dove non sta accadendo molto. Non mostra infatti traccia di tettonica a placche come sulla Terra, dove pezzi di crosta in movimento rimodellano costantemente la superficie. Tuttavia, recenti scoperte hanno portato i ricercatori a mettere in dubbio questa ipotesi.

In questo studio, un team guidato da Hamilton e da Joana Voigt del Lunar and Planetary Laboratory dell’UArizona ha combinato immagini e misurazioni radar per ricostruire in dettaglio tridimensionale ogni singolo flusso di lava nell’Elysium Planitia. L’ampia indagine ha rivelato e documentato più di 40 eventi vulcanici, con uno dei flussi più grandi che ha riempito una valle chiamata Athabasca Valles con quasi 2000 km cubi di basalto.

La combinazione dei diversi set di dati ha permesso agli scienziati di ricostruire una vista tridimensionale dell’area di studio, incluso come era la topografia prima che la lava fuoriuscisse da molteplici crepe e riempisse bacini e canali precedentemente scavati dall’acqua corrente. Con SHARAD, è stato possibile osservare fino a 140 metri sotto la superficie.

Secondo gli autori, i risultati hanno implicazioni per la ricerca sulla possibilità che Marte abbia potuto ospitare la vita in qualche momento della sua storia. Elysium Planitia, infatti, ha subito diverse grandi inondazioni d’acqua, e ci sono prove che la lava fuoriuscita abbia interagito con l’acqua o il ghiaccio, modellando il paesaggio. Attraverso Elysium Planitia, Voigt e collanoratori hanno trovato ampie prove di esplosioni di vapore, interazioni che sono di grande interesse per gli astrobiologi perché potrebbero aver creato ambienti idrotermali favorevoli alla vita microbica.

Dall’attività vulcanica, all’acqua

Si ritiene che l’interno di Marte sia molto diverso da quello della Terra. Una ricostruzione dettagliata delle sue caratteristiche geologiche, quindi, può offrire agli scienziati uno sguardo sui processi che lo hanno modellato in passato. La relazione tra i vulcani e la struttura della crosta marziana, per esempio, è fondamentale per comprendere le condizioni paleoambientali del pianeta.

Oltre all’acqua contenuta nel magma, che viene lanciata nell’atmosfera e poi congela in superficie, un’eruzione vulcanica può consentire un catastrofico rilascio di acque sotterranee sulla superficie. Quando c’è una crepa nella crosta marziana, infatti, l’acqua può fluire sulla superficie. A causa della bassa pressione atmosferica, è probabile che l’acqua bollisca, letteralmente. Ma se c’è abbastanza acqua che esce, durante quel periodo, si può generare un’enorme inondazione, che ritaglia le enormi caratteristiche che oggi vediamo sulla superficie marziana.

Capire come si è spostata l’acqua su Marte nel passato e dove si trova oggi è una questione particolarmente interessante. E poiché le regioni equatoriali, dove si trova l’Elysium Planitia, sono siti molto più facili su cui atterrare rispetto alle latitudini più elevate del pianeta, la presenza di acqua e i meccanismi di comprensione del suo rilascio saranno fondamentali per le future missioni umane, che dipenderanno in modo critico da quella risorsa.

Perché proprio Elysium Planitia?

L’Elysium Planitia è il terreno vulcanico più giovane del Pianeta Rosso. Studiarlo, perciò, ci aiuta a comprendere meglio il passato di Marte e la recente storia idrologica e vulcanica. Sebbene finora non sia stata osservata alcuna attività vulcanica presente su Marte, l’Elysium Planitia si è dimostrato essere vulcanicamente molto più attivo di quanto si pensasse in precedenza. “E potrebbe anche essere ancora vulcanicamente vivo oggi” ha affermato Voigt, sulla base dei terremoti registrati dal lander InSight della NASA tra il 2018 e il 2022, che ha fornito la prova che sotto la sua superficie, il Pianeta Rosso è tutt’altro che morto.

“L’Elysium Planitia è il luogo perfetto per cercare di comprendere il legame tra ciò che vediamo in superficie e le dinamiche interne che si sono manifestate attraverso le eruzioni vulcaniche” ha detto Voigt. “Ho prestato molta attenzione ai dettagli sulle superfici laviche, per cercare di districare i diversi eventi eruttivi e ricostruire l’intera storia di queste entità geologiche”.

Il team prevede di continuare a sfruttare set di dati ottenuti con diversi metodi di imaging per creare mappe tridimensionali altamente dettagliate della superficie marziana e di ciò che si trova al di sotto, combinate con una sequenza temporale di eventi di altre regioni vulcanicamente attive.

Lo studio, pubblicato su Journal of Geophysical Research, è reperibile qui.