A sinistra, una mappa della superficie di Marte mostra dei depositi sedimentari in forma di canali interpretati come un antico delta di un fiume in Aeolis Dorsa. A destra, un moderno delta sulla superficie terrestre. Cliccare sull’immagine per ingrandire. Crediti: DiBiase et al./Journal of Geophysical Research/2013 and USGS/NASA Landsat.

Alcuni ricercatori hanno individuato ulteriori evidenze di un enorme oceano su Marte che copriva la maggior parte della superficie del pianeta miliardi di anni fa.

Gli ultimi indizi sono stati trovati in alcune foto dal potente Mars Reconnaissance Orbiter della NASA che orbita intorno al pianeta. Le immagini mostrano quello che sembra essere un antico delta di un fiume che si riversava in un vasto oceano marziano che copriva, molto tempo fa, circa un terzo dell’intera superficie del pianeta rosso. Questo è quanto emerge ora da uno studio di alcuni ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena, California.

“Gli scienziati da tempo hanno ipotizzato che le pianure settentrionali di Marte siano i fondali di un oceano oramai secco ma nessuno finora aveva ancora trovato le prove fumanti” ha affermato il secondo autore dello studio, Mike Lamb, Assistant Professor di Geologia presso il Caltech. La nuova ricerca non fornisce la prova a lungo cercata, hanno sottolineato i ricercatori, ma ne rafforza ulteriormente l’ipotesi.

Il team ha studiato le immagini ad alta risoluzione di una zona di pianure settentrionali che sono state scattate dalla fotocamera HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA che può distinguere caratteristiche più piccole di 25 centimetri sulla superficie del pianeta rosso.

In particolare, i ricercatori hanno esaminato una zona di cento chilometri quadrati che è parte di una regione più grande chiamata Aeolis Dorsa, che si trova a circa mille chilometri dal Cratere Gale, dove il rover Curiosity della NASA è atterrato nell’agosto dell’anno scorso per una missione della durata di due anni con lo scopo di valutare la possibilità di forme di vita nell’epoca presente e in quella passata di Marte.

La piccola sezione di Aeolis Dorsa presenta molte creste chiamate “canali invertiti” che si formano nel fondo dei fiumi col passare del tempo quando il materiale grossolano, come la ghiaia, viene a depositarsi per il continuo scorrere dell’acqua. I canali invertiti possono permanere a lungo dopo che i fiumi che li hanno creati sono evaporati, aiutando i ricercatori a risalire all’attività passata dell’acqua liquida su Marte.

Il Monte Olympus, il più gigantesco monte del nostro Sistema Solare. Crediti: Kees Veenenbos The Netherlands.

Le immagini di HiRISE hanno permesso ad un gruppo di ricercatori di fare proprio questo nella sezione di Aeolis Dorsa esaminata con grande dettaglio. In particolare, gli studiosi hanno trovato che i canali invertiti si sono sparpagliati in modo evidente e presentavano pendenze piuttosto ripide verso il basso, vicino allo foce, proprio come qui sulla Terra quando si avvicinano e si riversano  nel mare.

Il delta dell’antico fiume marziano è stato scoperto molto prima di questa scoperta, ma la maggior parte dei delta sono stati avvistati all’interno di crateri o in altre regioni delimitate geologicamente, fornendo evidenza di laghi, ma non di veri e propri oceani.

Il delta che è stato trovato è piuttosto diverso da quelli scoperti in precedenza. “Questo è probabilmente una delle prove più convincenti dell’esistenza di un delta in una regione sconfinata; il delta sottolinea l’esistenza di un grande corpo d’acqua nell’emisfero settentrionale di Marte” ha affermato l’autore capo Roman DiBiase, Post PhD al Caltech.

Quanto sia stato grande questo specchio d’acqua rimane ancora una questione aperta. Si suppone che la sua estensione potesse coprire tutta Aeolis Dorsa, che si estende oggi per circa centomila chilometri quadrati. E potrebbe pure essere l’oceano a lungo ipotizzato, quello che alcuni scienziati hanno sospettato copriva un terzo della superficie di Marte.

E’ possibile che il delta Aeolis Dorsa fosse un tempo confinato da un cratere o da un’altra caratteristica che da allora si è completamente erosa. Tuttavia questa interpretazione comporta che la superficie di Marte sia più attiva geologicamente di quello che i ricercatori pensano.

I ricercatori hanno in programma di continuare la ricerca di segni di un potenziale oceano lungo le sue coste, nel tentativo di far luce sul più caldo e umido passato del Pianeta Rosso.

Lo studio è stato pubblicato online sul numero del 12 luglio sul Journal of Geophysical Research.

Fonte Space.com: Ancient Mars River May Have Flowed Into Huge Ocean .

Sabrina

Marte. Crediti: NASA.

Un nuovo studio negli Atti della National Academy of Sciences suggerisce che il modo in cui il carbonio si muove dalle regioni interne del pianeta verso la sua superficie gioca un ruolo importante nell’evoluzione della sua atmosfera. Se, ad esempio, Marte avesse rilasciato gran parte del suo carbonio sottoforma di metano avrebbe potuto essere sufficientemente caldo per la formazione di acqua allo stato liquido.

Un nuovo studio sul modo in cui il carbonio viene intrappolato e rilasciato dal magma vulcanico ricco di ferro offre nuovi indizi sulla primitiva evoluzione dell’atmosfera marziana e quella di altri corpi di tipo terrestre nel nostro Sistema Solare.

La composizione dell’atmosfera di un pianeta ha radici profonde sotto la superficie. Quando il materiale del mantello si scioglie per formare il magma, viene ad intrappolare il carbonio presente nel sottosuolo. Mentre il magma si muove verso la superficie e la pressione decresce, il carbonio viene rilasciato sottoforma di gas. Sulla Terra, il carbonio è intrappolato nel magma come carbonato e degasato come biossido di carbonio, un gas serra che aiuta l’atmosfera terrestre ad intrappolare il calore del Sole. Ma questo processo, ossia il modo in cui il carbonio viene trasferito dal sottosuolo nell’atmosfera negli altri pianeti del nostro Sistema Solare e di come esso possa influenzare le condizioni di effetto serra, non è stato ancora ben compreso.

“Sappiamo che il carbonio passa dal mantello solido al magma liquido, dal liquido al gas e poi fuoriesce” ha affermato Alberto Saal, Professore di Scienze Geologiche alla Brown University e uno degli autori dello studio. “Vogliamo capire il modo in cui le diverse specie di carbonio che si formano in condizioni rilevanti per il pianeta, influenzino il trasferimento.”

Quest’ultimo studio, a cui hanno collaborato anche ricercatori della Northwestern University e del Carnegie Institution di Washington, ha indicato che, in condizioni simili a quelle presenti nei mantelli di Marte, della Luna e di altri corpi, il carbonio viene intrappolato nel magma principalmente come specie chiamata ferro carbonile e rilasciato come monossido di carbonio e gas metano. Entrambi i gas, in particolare il metano, hanno un elevato potenziale di effetto serra.

I risultati, pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences, suggeriscono che quando il fenomeno del vulcanismo era diffuso nella primitiva storia di Marte potrebbe essere stato liberato abbastanza metano per mantenere il pianeta molto più caldo di quanto lo sia oggi.

Una differenza fondamentale tra le condizioni nel mantello terrestre e nei mantelli di altri corpi di tipo terrestre è quella che viene definita “fugacità dell’ossigeno”, ossia la quantità di ossigeno libero disponibile a reagire con altri elementi. Il mantello terrestre attualmente ha una fugacità relativamente alta di ossigeno, ma in corpi come la Luna e nel primitivo pianeta Marte tale quantità è molto bassa. Per scoprire il modo in cui una più bassa fugacità di ossigeno influisca sul trasferimento di carbonio, i ricercatori hanno creato una serie di esperimenti usando basalto vulcanico simile a quelli trovati sulla Luna e su Marte.

E’ stata sciolta la roccia vulcanica a varie pressioni, temperature e fugacità dì ossigeno, utilizzando un potente spettrometro per misurare quanto carbonio viene assorbito dalla roccia fusa e in quale forma. I ricercatori hanno scoperto che a basse fugacità d’ossigeno, il carbonio viene intrappolato sottoforma di ferro carbonile, qualcosa che la ricerca precedente non aveva rilevato. A pressioni più basse, il ferro carbonile viene degassato come monossido di carbonio e metano.

“Abbiamo scoperto che si può sciogliere nel magma più carbonio a bassa fugacità di ossigeno di quanto si pensasse”, ha dichiarato Diane Wetzel, studentessa laureata alla Brown University e autrice principale dello studio. “Ciò gioca un ruolo importante nel degassamento degli interni planetari e nel modo in cui poi viene ad influenzare l’evoluzione delle atmosfere nei diversi corpi planetari.”

All’inizio della sua storia, Marte era la patria di vulcani attivi e giganti, il che significa che una notevole quantità di metano deve essere stata rilasciata col trasferimento di carbonio. A causa del potenziale effetto serra del metano, che è molto superiore a quello dell’anidride carbonica, i risultati suggeriscono che anche una sottile atmosfera nella primitiva storia di Marte potrebbe aver creato delle condizioni di temperature sufficientemente alte perchè l’acqua si venisse a trovare allo stato liquido in superficie.

Altri autori del paper sono: Malcolm Rutherford della Brown University, Steven Jacobsen della Northwestern University e Erik Hauri del Carnegie Institution. Il lavoro è stato supportato dalla NASA, dalla National Science Foundation, dal David and Lucile Packard Foundation, e dal Deep Carbon Observatory.

Fonte Bown University – Carbon’s role in atmosphere formation: http://news.brown.edu/pressreleases/2013/04/magma

Sabrina