I dati topografici sono sovrapposti ai dati delle immagini a infrarossi che mostrano complesse strutture tettoniche e depositi vulcanici nella regione Eridania di Marte. I colori caldi corrispondono a una maggiore elevazione. Credits: NASA/Mars Odyssey/HRSC
Prima dell’emergere di una forma riconoscibile di tettonica a placche sulla Terra, circa 3 miliardi di anni fa, il nostro pianeta presentava attività vulcanica e tettonica molto diversa. La nostra comprensione di questo periodo, però, è molto limitata, perché gran parte dell’antica crosta è andata perduta a causa dell’erosione e del riciclaggio geologico.
Esaminare altri pianeti, come Marte, può fornirci indizi su come la crosta terrestre potrebbe essere evoluta. Marte, particolarmente interessante perché molte delle sue caratteristiche sono rimaste intatte, può aiutarci a capire meglio i primi stadi della tettonica delle placche.
Uno studio recente di ricercatori dell’Università di Hong Kong (HKU) ha utilizzato dati di diverse missioni, per esaminare come diversi tipi di tettonica a placche potrebbero aver formato diversi tipi di vulcani sulla superficie di Marte. Si è concentrato sulla geologia dei bacini nell’area dell’Eridania, Terra Cimmeria e Terra Sirenum. I vulcani, infatti, sono caratteristiche associabili a movimenti geologici delle placche di crosta planetaria.
La tettonica a placche non è qualcosa di facilmente associabile a un pianeta come Marte, il cui nucleo interno è “morto” ed è non solo un motivo per il quale non ci si aspettano movimenti geologici globali, ma anche uno dei motivi principali per la mancanza di campo magnetico.
Tuttavia, Marte ha alcune caratteristiche che riteniamo corrispondano alla tettonica a placche: i vulcani. Questi si formano quando ripetute eruzioni depositano strati di lava per milioni di anni. E quelle eruzioni, anche se non sono influenzate dal modo in cui le placche sottostanti si muovono, creano un paesaggio sottostante diverso rispetto a quello di altre parti del pianeta.
Per esempio, i vulcani di Marte presentano un’elevata concentrazione di silice. La maggior parte del resto del Pianeta Rosso ha invece una concentrazione di silice relativamente bassa, ed è costituita principalmente da basalto. Ora, il dottor Joseph Michalski e colleghi dell’HKU potrebbero aver compreso il perché.
Nell’era Archeana sulla Terra, 3 miliardi di anni fa, i geologi hanno teorizzato che un tipo di tettonica a placche nota come tettonica verticale abbia costretto la crosta del pianeta a collassare nel mantello. In questo modo, crosta e mantello sono completamente cambiati: la lava, iniettata con un’alta concentrazione di silice, veniva poi rigettata in superficie a causa dei vulcani in eruzione.
Se un simile processo fosse avvenuto anche su Marte, potrebbe spiegare il perché i livelli di silice dei vulcani marziani siano più alti rispetto al nel resto del pianeta. Per dimostrarlo, i ricercatori hanno caratterizzato la regione Eridania del Pianeta Rosso, che contiene almeno 63 vulcani (probabilmente sono in tutto un centinaio), molti dei quali trovati per la prima volta con questa ricerca. Hanno classificato le strutture in quattro categorie, in base alle loro morfologie e caratteristiche morfometriche: cupole vulcaniche, stratovulcani, scudi piroclastici e complessi di caldera.
Tutte queste categorie sembrano contenere elevate concentrazioni di silice, e dalle analisi del team, potrebbero derivare proprio da un’attività geologica di tettonica verticale.
Questi risultati, oltre ad essere molto utili per conoscere ancora più in profondità il nostro pianeta, contribuiscono anche alla comprensione complessiva della geologia di Marte. E rappresentano un altro passo avanti nella ricostruzione della storia geologica ed evolutiva del Pianeta Rosso.
Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, è reperibile qui.
