Marte: Casa del più grande vulcano del sistema solare

Marte: Casa del più grande vulcano del sistema solare

Marte è un piccolo mondo con un curriculum straordinario. Ha circa il 15% del volume della Terra e solo l'11% della sua massa, il che si traduce in circa il 38% della gravità superficiale terrestre. Il suo diametro medio di 6.779 km è circa la metà di quello della Terra, o il doppio della Luna – eppure, poiché Marte non ha oceani, la sua superficie è circa quanto tutte le terre asciutte della Terra. In termini di terreno su cui potresti effettivamente camminare, Marte offre una quantità equivalente di paesaggio terrestre.

Il tempo passa quasi familiarmente lì. Un giorno solare su Marte – un "sol" – dura 24 ore, 39 minuti e 35,244 secondi, solo leggermente più lungo di un giorno terrestre; il tuo orologio da polso potrebbe quasi tenere il passo. Il calendario è un'altra storia: orbitando attorno al Sole a una distanza media di circa 230 milioni di km, Marte impiega 687 giorni terrestri per completare un'orbita, e la luce solare ha bisogno di 13 minuti per raggiungerlo.

Ciò che riempie quel paesaggio e quegli anni lunghi è ciò che rende Marte straordinario. Ospita il vulcano più grande e il canyon più grande che conosciamo, una riserva sotterranea di ghiaccio abbastanza grande da annegare il pianeta, e una luna così condannata che gli scienziati possono già programmarne il funerale.

Il vulcano più grande del sistema solare

Marte è la sede del vulcano più grande del sistema solare: l'Olimpo Mons. Come misurato dal Mars Orbiter Laser Altimeter, si eleva a 21.287 km di altitudine – circa 2,5 volte l'elevazione dell'Everest sul livello del mare. L'Everest, il picco più alto della Terra a 8.848 metri, sembrerebbe una collinetta al suo fianco.

Immagine composita dell'orbiter Viking del vulcano Olympus Mons su Marte
Un'immagine composita dell'orbiter Viking dell'Olimpo Mons. Foto: Immagine della NASA, modifiche di Seddon, dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons

L'altezza è solo metà della storia. L'edificio dell'Olimpo Mons è largo circa 600 km – una montagna delle dimensioni di un paese piuttosto che di un punto di riferimento. È così pesante che il pianeta si curva visibilmente sotto di esso: un fossato di circa 2 km di profondità circonda la base del vulcano, si ritiene sia dovuto alla crosta marziana che si piega sotto l'immenso peso della struttura. Su Marte, la geologia accade su una scala che la Terra semplicemente non può eguagliare.

E anche il canyon più grande

Lo stesso pianeta ha anche scavato il canyon più grande del sistema solare. Valles Marineris si estende per oltre 4.000 km di lunghezza, si estende per 200 km di larghezza e scende fino a 7 km di profondità. Un sistema di canyon così lungo attraverserebbe un intero continente sulla Terra.

La sezione centrale di Valles Marineris mostrata alla stessa scala dell'Alaska
La sezione centrale di Valles Marineris a confronto con l'Alaska. Foto: Lunar and Planetary Institute di Houston, TX, USA, CC BY 2.0, tramite Wikimedia Commons

Notevolmente, nessuno sapeva della sua esistenza fino all'era spaziale. Valles Marineris è così denominata dall'orbiter Mariner 9 del 1971–72 – il veicolo spaziale che l'ha scoperta. Un abisso abbastanza grande da inghiottire ogni gola della Terra è rimasto nascosto finché non abbiamo finalmente inviato una fotocamera per guardare.

Cicatrici delle dimensioni dei continenti

Marte conserva un diario brutale della gioventù violenta del sistema solare. Il pianeta è sfregiato da 43.000 crateri di impatto con un diametro di 5 km o superiore. Il più grande esposto, Hellas, è largo 2.300 km e profondo 7.000 metri – così grande che è chiaramente visibile dalla Terra come una macchia luminosa sul disco del pianeta.

Anche Hellas potrebbe non essere il detentore del record. Nell'Emisfero Boreale, i ricercatori hanno trovato prove di un bacino di impatto di 10.600 per 8.500 km – approssimativamente l'area dell'Europa, dell'Asia e dell'Australia combinate. Se confermato, sarebbe il cratere da impatto più grande del sistema solare.

Tutti questi crateri hanno bisogno di nomi, e le regole di denominazione hanno una vena inaspettatamente democratica. I crateri più grandi di circa 50 km onorano scienziati defunti, scrittori e altri che hanno contribuito allo studio di Marte. I crateri più piccoli sono nominati per città e villaggi del mondo con popolazioni inferiori a 100.000 – il che significa che un villaggio troppo piccolo per la maggior parte delle mappe terrestri potrebbe già avere il suo nome permanentemente attaccato a un pezzo di un altro pianeta.

La luna che sorge a ovest

Le due lune di Marte furono scoperte nel 1877 dall'astronomo americano Asaph Hall, e la più grande di loro, Fobos, viola la maggior parte delle regole che diamo per scontate riguardo alle lune. È un oggetto grumoso con un raggio medio di soli 11 km e orbita solo a 6.000 km sopra la superficie marziana – più vicino al suo pianeta di qualsiasi altro satellite naturale conosciuto.

Immagine a colori della luna Fobos acquisita dal Mars Reconnaissance Orbiter
Fobos, fotografato dal Mars Reconnaissance Orbiter nel 2008. Foto: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona, dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons

Quell'orbita bassa e veloce produce uno spettacolo celeste che nessun altro pianeta offre. Fobos orbita attorno a Marte più velocemente di quanto il pianeta ruoti, così per un osservatore in superficie sorge a ovest, corre attraverso il cielo in 4 ore e 15 minuti o meno, e tramonta a est – approssimativamente due volte al giorno marziano, una volta ogni 11 ore e 6 minuti. Immagina una luna che potresti guardare sorpassarti due volte prima di andare a dormire.

Non può durare. Le forze di marea stanno trascinando Fobos verso il basso di circa 2 metri ogni 100 anni, e tra circa 30–50 milioni di anni la luna si disintegrerà o si schianterà contro il pianeta. Fobos non è solo una luna; è un conto alla rovescia.

Anelli: Persi molto tempo fa – e prossimamente

Quel conto alla rovescia punta a una delle idee più affascinanti nella scienza planetaria. Uno studio del 2023, basato sull'inclinazione orbitale della luna più piccola Deimos, suggerisce che Marte potrebbe aver avuto un sistema di anelli tra 3,5 e 4 miliardi di anni fa – possibilmente formato da una luna 20 volte più massiccia di Fobos. Fobos stesso potrebbe essere un residuo di quell'antico anello.

E il ciclo potrebbe ripetersi. Tra circa 50 milioni di anni, quando Fobos finalmente si schianterà su Marte o si disintegrerà, potrebbe creare un anello polveroso attorno al Pianeta Rosso. Se entrambe le idee reggono, Marte è un pianeta intrappolato tra gli anelli: nato da uno, destinato a indossarne un altro. La corona di Saturno, si scopre, potrebbe essere una fase che altri pianeti attraversano.

Un oceano di ghiaccio senza un unico lago

Marte sembra osso secco, ma l'apparenza è ingannevole. Più di 5 milioni di chilometri cubi di ghiaccio sono stati rilevati sulla o vicino alla sua superficie – abbastanza per coprire l'intero pianeta di 35 metri di profondità d'acqua. Per volume di acqua congelata da sola, Marte è più vicino a un mondo di ghiaccio che a un deserto.

Quello che Marte non può fare è sciogliere qualsiasi cosa in stagni. La pressione superficiale media è solo di 600 Pa – lo 0,6% dei 101,3 kPa della Terra – che vanno da un minimo di 30 Pa in cima all'Olimpo Mons a oltre 1.155 Pa nella Pianura di Hellas. A meno dell'1% della pressione terrestre, l'acqua liquida non può persistere sulla superficie. Il pianeta accumula un oceano di ghiaccio, eppure non può mantenere un unico lago.

Aria sottile, tempeste mostri

Quella atmosfera sottile come un filo produce comunque il meteo più drammatico del vicinato: Marte ha le più grandi tempeste di polvere del sistema solare, con velocità del vento superiori a 160 km/h. Quando la polvere sale, può velare le famose caratteristiche superficiali del pianeta – le stesse caratteristiche che i primi astronomi si sforzavano di intravedere attraverso i telescopi.

Due immagini del telescopio spaziale Hubble di Marte prima e durante una tempesta di polvere globale
Marte prima e durante una tempesta di polvere globale, fotografato dal telescopio spaziale Hubble. Foto: NASA Hubble, CC BY 2.0, tramite Wikimedia Commons

È una voce finale appropriata per il libro dei record marziano. Il vulcano più grande, il canyon più grande, possibilmente il cratere da impatto più grande, la luna più vicina, le tempeste di polvere più grandi – tutto racchiuso su un pianeta con un'area di paesaggio non più grande dei continenti terrestri. Marte è piccolo, freddo e tranquillo. Le sue statistiche non sono affatto nulla di ordinario.

Fonti