Sebbene la maggior parte dell'attività vulcanica e tettonica su Marte si sia verificata durante i primi 1.5 miliardi di anni della sua storia geologica, il recente vulcanismo, tettonismo e sismicità attiva nell'Elysium Planitia rivelano un'attività in corso. Tuttavia, questo recente impulso al vulcanismo e alla tettonica è inaspettato su un Marte in raffreddamento.
Un nuovo studio condotto da scienziati del University of Arizona presenta molteplici linee di prova che rivelano la presenza di un gigantesco pennacchio di mantello attivo sull’attuale Marte. Lo studio sfida le attuali visioni dell’evoluzione geodinamica marziana con un rapporto sulla scoperta di un pennacchio attivo del mantello che spinge la superficie verso l’alto e causa terremoti ed eruzioni vulcaniche.
Jeff Andrews-Hanna, professore associato di scienze planetarie presso la LPL, ha dichiarato: “Abbiamo prove evidenti che i pennacchi del mantello siano attivi sulla Terra e su Venere, ma questo non è previsto su un mondo piccolo e apparentemente freddo come Marte. marzo era più attivo da 3 a 4 miliardi di anni fa, e l’opinione prevalente è che oggi il pianeta sia essenzialmente morto”.
Adrien Broquet, ricercatore associato presso l'UArizona Lunar and Planetary Laboratory, ha affermato: “Un'enorme quantità di attività vulcanica all'inizio della storia del pianeta ha costruito i vulcani più alti del pianeta sistema solare e ricoprì la maggior parte dell'emisfero settentrionale di depositi vulcanici. La poca attività che si è verificata nella storia recente è tipicamente attribuita a processi passivi su un pianeta in fase di raffreddamento”.
La pianura dell'Elysium Planitia, situata nelle pianure settentrionali di Marte vicino all'equatore, ha attirato l'attenzione degli scienziati a causa di un sorprendente livello di attività. L'Elysium Planitia ha subito eruzioni significative negli ultimi 200 milioni di anni, a differenza di altre zone vulcaniche su Marte che non hanno sperimentato un'attività significativa da miliardi di anni.
Andrews-Hanna ha detto, “Il lavoro precedente del nostro gruppo ha trovato prove nell’Elysium Planitia per i più giovani eruzione vulcanica conosciuta su Marte. Ha creato una piccola esplosione di cenere vulcanica circa 53,000 anni fa, che in termini geologici è essenzialmente ieri”.
Le Cerberus Fossae, una serie di giovani fessure che si estendono per più di 800 miglia sulla superficie marziana, sono la fonte del vulcanismo nell'Elysium Planitia. Recentemente, il team InSight della NASA lo ha scoperto quasi tutto martemoti provengono da questa zona. Sebbene fosse stata stabilita la giovane età di questa attività vulcanica e tettonica, la sua causa principale era ancora sconosciuta.
Broquet ha detto: “Sappiamo che Marte non ha una tettonica a placche, quindi abbiamo studiato se l’attività che vediamo nella regione di Cerberus Fossae potrebbe essere il risultato di un pennacchio di mantello”.
Gli scienziati hanno scoperto prove di una serie simile di eventi su Marte quando hanno esaminato le caratteristiche di Elysium Planitia. Uno dei luoghi più alti delle vaste pianure settentrionali di Marte, la cui superficie è stata sollevata di oltre un miglio. Secondo l’analisi delle fluttuazioni minori del campo gravitazionale, l’esistenza di un pennacchio del mantello è compatibile con il sollevamento sostenuto dalle profondità del globo.
Ulteriori misurazioni hanno supportato la teoria secondo cui qualcosa ha spinto verso l'alto la superficie dopo la formazione dei crateri, rivelando che il fondo dei crateri da impatto è inclinato nella direzione del pennacchio. Alla fine, quando gli scienziati hanno utilizzato un modello tettonico della regione, hanno scoperto che l'unica spiegazione per l'estensione che ha creato il Cerbero Fossa era l'esistenza di un enorme pennacchio largo 2,500 miglia.
Broquet ha detto: “In termini di ciò che ti aspetti di vedere con un pennacchio di mantello attivo, Elysium Planitia sta controllando tutte le caselle giuste. La scoperta rappresenta una sfida per i modelli utilizzati dagli scienziati planetari per studiare l’evoluzione termica dei pianeti. Questo pennacchio di mantello ha interessato un’area di Marte più o meno equivalente a quella degli Stati Uniti continentali. Gli studi futuri dovranno trovare un modo per spiegare un enorme pennacchio di mantello che non ci si aspettava fosse lì”.
“Pensavamo che InSight fosse atterrato in una delle regioni geologicamente più noiose di Marte: una bella superficie piatta che dovrebbe rappresentare approssimativamente le pianure del pianeta. Invece, il nostro studio dimostra che InSight è atterrato proprio sopra una testa di pennacchio attiva”.
“Avere oggi un pennacchio di mantello attivo su Marte è un cambiamento di paradigma per la nostra comprensione dell’evoluzione geologica del pianeta, simile a quando le analisi delle misurazioni sismiche registrate durante l’era Apollo dimostrarono che il nucleo della Luna era fuso”.
Gli scienziati hanno notato, “I loro risultati potrebbero anche avere implicazioni per vita su Marte. La regione studiata ha subito inondazioni di acqua liquida nel suo recente passato geologico, sebbene la causa sia rimasta un mistero. Lo stesso calore proveniente dal pennacchio che alimenta l’attività vulcanica e sismica in corso potrebbe anche sciogliere il ghiaccio e provocare inondazioni – e innescare reazioni chimiche che potrebbero sostenere la vita nelle profondità sotterranee».
Andrews-Hanna saiuto, “I microbi sulla Terra prosperano in ambienti come questo, e questo potrebbe essere vero anche su Marte. La scoperta va oltre la spiegazione dell’enigmatica attività sismica e della ripresa dell’attività vulcanica. Sapendo che c'è un pennacchio di mantello gigante attivo sotto il superficie marziana solleva importanti domande su come si è evoluto il pianeta. Siamo convinti che il futuro riservi altre sorprese”.
Riferimento della Gazzetta:
- Broquet, A., Andrews-Hanna, JC Prove geofisiche di un pennacchio di mantello attivo sotto Elysium Planitia su Marte. Nat Astron (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01836-3
