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martedì, 29 Settembre, 2020

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Marte e il suo passato, una storia da riscrivere

Articolo a cura di Leonardo Morelli

Com’è avvenuta la formazione di Marte? Una domanda che attanaglia da anni i cosmologi planetari e che non ha trovato ancora una risposta definitiva. Il motivo è che il tempo, nel corso di milioni di anni, ha cancellato lentamente ma inesorabilmente ogni segno dell’evoluzione del pianeta.

Meteoriti marziani


Fortunatamente abbiamo a disposizione delle “fotografie” geologiche del pianeta rosso risalenti a milioni, se non miliardi di anni fa che permettono di ricostruirne l’evoluzione: si tratta dei meteoriti marziani, letteralmente pezzi di pianeta espulsi a seguito della collisione con asteroidi e che, dopo
aver vagato a lungo nello spazio, sono caduti sulla terra. Dei circa 61000 meteoriti rinvenuti fino ad oggi, si stima che almeno 200 siano di origine marziana.


Ed è stato proprio studiando la composizione chimica di questi oggetti, in particolare l’abbondanza di elementi affini al ferro come platino e tungsteno, che si è stimato che la formazione di Marte sia avvenuta rapidamente in un arco temporale di 2-4 milioni di anni: questi elementi infatti, tendono a migrare pian piano dal mantello verso il nucleo ferroso, perciò misurandone la concentrazione nei meteoriti marziani si riesce a stimare l’età del pianeta.


Pianeta rosso o pianeta a strisce?


Le cose potrebbero però essere più complicate del previsto. La composizione delle meteoriti marziane è infatti molto variabile, troppo per giustificare una formazione graduale e omogenea del mantello di Marte che somiglierebbe in un certo senso ad una “torta marmorizzata”. Insomma sotto la coltre di polvere rossa, il pianeta sarebbe a “strisce”.
Il motivo? Secondo i risultati di una nuova simulazione condotta col metodo della smoothedparticle hydrodynamics impact simulations da un gruppo di ricercatori del Southwest Reserch Institute degli USA, guidati dall’italiano Simone Marchi, nella sua era primordiale Marte fu colpito da 1-3 asteroidi di 1.000-2.000 chilometri di diametro che ne hanno stravolto la morfologia dopo che il suo nucleo si era già formato.
Il sistema solare da giovane non era infatti un posto tranquillo: asteroidi e protopianeti (residui di pianeti mancati) si scontravano caoticamente tra di loro, con i pianeti e le loro lune. Questa fase, chiamata per l’appunto “intenso bombardamento tardivo”, avrebbe esteso di almeno 15 milioni di anni il periodo di formazione di Marte.


“In pratica gran parte del pianeta viene spazzata via, e una larga parte del mantello è vaporizzata”

Marchi
Nella smoothed particle hydrodynamics impact simulation, gli asteroidi sono
mostrati come degli aggregati di “proiettili” che colpiscono il pianeta. Il nucleo degli asteroidi è
indicato in marrone mentre il loro mantello in verde, mostrandone quindi la successiva
ridistribuzione all’interno di Marte.

I risultati della simulazione

Secondo i risultati della simulazione, l’impatto con un oggetto di massa pari a pochi punti percentuali della massa attuale di Marte, sarebbe stata in grado di fondere e vaporizzare una grossa porzione del mantello, spazzando via fino a metà del pianeta.

L’apporto non uniforme di nuovo materiale e il rimescolamento dovuto agli impatti avrebbe determinato una composizione variegata del mantello, come in una torta marmorizzata, alterando di conseguenza la distribuzione degli elementi nei meteoriti marziani.


“Forse quelle collisioni hanno scombinato completamente le nostre misure.”

Marchi


Vogliamo altri asteroidi, grazie

La conferma di questa teoria non può che venire perciò dallo studio di nuovo materiale marziano, che tuttavia sulla Terra comincia a scarseggiare.

“Se avessimo più rocce, avremmo sicuramente una conoscenza più approfondita.”

Marchi

Per questo le future missioni su Marte, in particolare quelle che prevedono di riportare dei campioni sulla Terra così da poterli analizzare più approfonditamente, saranno di fondamentale importanza per avere più informazioni sulla distribuzione degli elementi affini al ferro e gettare perciò luce sulle prime fasi di evoluzione del pianeta.
Insomma, il pianeta rosso non smette di riservarci sorprese e svelarci nuovi segreti sul passato burrascoso del sistema solare.

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