Spazio

Marte, scoperte tracce di migliaia di violente super eruzioni vulcaniche

Gli scienziati hanno trovato prove che una regione del nord di Marte chiamata Arabia Terra ha subito migliaia di “super eruzioni”, le più grandi eruzioni vulcaniche conosciute, in un periodo di 500 milioni di anni. Alcuni vulcani possono produrre eruzioni così potenti da rilasciare oceani di polvere e gas tossici nell’aria, bloccando la luce solare e cambiando il clima di un pianeta per decenni. Studiando la topografia e la composizione minerale di una porzione della regione dell’Arabia Terra nel nord di Marte, gli scienziati hanno recentemente trovato prove di migliaia di tali eruzioni, o “super eruzioni”, che sono le esplosioni vulcaniche più violente conosciute.

Emettendo vapore acqueo, anidride carbonica e anidride solforosa nell’aria, queste esplosioni hanno attraversato la superficie marziana in un periodo di 500 milioni di anni circa 4 miliardi di anni fa. Gli scienziati hanno riportato questa stima in un articolo pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters nel luglio 2021.

“Ognuna di queste eruzioni avrebbe avuto un impatto climatico significativo – forse il gas rilasciato ha reso l’atmosfera più spessa o ha bloccato il Sole e reso l’atmosfera più fredda”, ha detto Patrick Whelley, geologo del Goddard Space Flight Center della NASAa Greenbelt, nel Maryland, che ha guidato l’analisi di Arabia Terra. “I modellatori del clima marziano avranno del lavoro da fare per cercare di capire l’impatto dei vulcani”.

Whelley e i suoi colleghi hanno avuto l’idea di cercare prove di cenere dopo aver incontrato Alexandra Matiella Novak, vulcanologa presso il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory di Laurel, nel Maryland. Matiella Novak aveva già utilizzato i dati del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA per trovare cenere altrove su Marte, quindi ha collaborato con Whelley e il suo team per cercare specificamente in Arabia Terra.

L’analisi del team ha seguito il lavoro di altri scienziati che in precedenza hanno suggerito che i minerali sulla superficie di Arabia Terra fossero di origine vulcanica. Un altro gruppo di ricerca, dopo aver appreso che i bacini dell’Arabia Terra potrebbero essere caldere, aveva calcolato dove si sarebbe depositata la cenere di possibili super eruzioni in quella regione: viaggiando sottovento, verso est, si sarebbe assottigliata lontano dal centro dei vulcani, o in questo caso, ciò che ne rimaneva – le caldere.

Il team ha utilizzato le immagini del Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars di MRO per identificare i minerali nella superficie. Guardando nelle pareti di canyon e crateri da centinaia a migliaia di chilometri dalle caldere, dove la cenere sarebbe stata trasportata dal vento, hanno identificato minerali vulcanici trasformati in argilla dall’acqua, tra cui montmorillonite, imogolite e allofano.

Quindi, utilizzando le immagini delle telecamere MRO, il team ha realizzato mappe topografiche tridimensionali di Arabia Terra. Posando i dati minerali sulle mappe topografiche dei canyon e dei crateri analizzati, i ricercatori hanno potuto vedere nei depositi ricchi di minerali che gli strati di cenere erano molto ben conservati – invece di essere confusi da venti e acqua, la cenere è stata stratificata nello stesso modo in cui sarebbe stata quando era fresca.

Gli stessi scienziati che hanno originariamente identificato le caldere nel 2013 hanno anche calcolato quanto materiale sarebbe esploso dai vulcani, in base al volume di ciascuna caldera. Queste informazioni hanno permesso a Whelley e ai suoi colleghi di calcolare il numero di eruzioni necessarie per produrre lo spessore della cenere che hanno trovato, scoprendo così che ci sono state migliaia di eruzioni.

Una domanda rimanente è come un pianeta possa avere un solo tipo di vulcano che dissemina una regione. Sulla Terra i vulcani capaci di super eruzioni – la più recente eruttata 76.000 anni fa a Sumatra, in Indonesia – sono dispersi in tutto il mondo ed esistono nelle stesse aree di altri tipi di vulcani. Anche Marte ha molti altri tipi di vulcani, tra cui il più grande vulcano del sistema solare, chiamato Olympus Mons. Olympus Mons è 100 volte più grande in volume del più grande vulcano della Terra di Mauna Loa alle Hawaii, ed è noto come un “vulcano a scudo”, che drena la lava giù da una montagna in leggera pendenza. Arabia Terra finora ha l’unica prova di vulcani esplosivi su Marte.

“La gente leggerà il nostro giornale e dirà: ‘Come? Come avrebbe potuto farlo Marte? Come può un pianeta così piccolo fondere abbastanza roccia per alimentare migliaia di super eruzioni in un unico luogo?”, ha detto Whelley. “Spero che queste domande portino a molte altre ricerche.