Uno dei megacristalli di olivina provenienti dal mantello di Marte, in una sezione del frammento del meteorite Tissint. Crediti: N. Mari et al., Meteoritics & Planetary Science 2020
È stata stimata per la prima volta la temperatura interna di Marte attraverso l’analisi chimica del meteorite marziano Tissint, ritrovato in Marocco, nel deserto del Sahara, nel 2011, poco dopo la sua caduta. I risultati di questo studio, pubblicati giovedì 7 maggio su Meteoritics & Planetary Science, attestano che la temperatura di Marte alla profondità di 40-80 chilometri dalla superficie possa essere attorno ai 1560 °C, misura coerente con le stime teoriche precedenti. Questi risultati confermano le prime rilevazioni della missione Nasa InSight, il cui obiettivo primario è studiare in modo approfondito la struttura interna di Marte per capire i meccanismi di formazione dei pianeti terrestri del Sistema solare.
La misura della temperatura marziana è stata possibile grazie alla presenza di alcune inclusioni di olivina – un minerale molto comune sulla Terra – nel meteorite proveniente dal mantello superiore di Marte, la cui struttura ha registrato tutte le informazioni chimiche e fisiche al momento della sua cristallizzazione.
L’impatto principale di questo studio ricade su una delle domande fondamentali della geologia marziana: Marte è ancora un pianeta vulcanicamente attivo? Secondo questi nuovi risultati – che offrirebbero la prima evidenza di attività convettiva nell’interno del Pianeta rosso –potrebbe esserlo. Ne abbiamo parlato con il primo autore dello studio Nicola Mari, geologo planetario e vulcanologo originario di Feroleto della Chiesa, in provincia di Reggio Calabria. Mari ha appena conseguito il dottorato di ricerca all’Università di Glasgow, in Scozia, e prima di occuparsi di geologia planetaria si è concentrato sullo studio dei vulcani terrestri, che tuttora sono – insieme ai videogiochi – la sua passione anche nel tempo libero.
Nicola Mari, ricercatore all’Università di Glasgow (Regno Unito) e primo autore dello studio. Crediti: N. Mari
Come siete riusciti a calcolare la temperatura di Marte da un meteorite?
«Abbiamo notato che all’interno del meteorite Tissint erano inclusi due cristalli stranamente grandi, chiamati olivine, e abbiamo dedotto che provenissero dagli strati più profondi del mantello di Marte. Insieme a questi cristalli sono rimaste intrappolate preziose informazioni sulla temperatura al momento della formazione della struttura cristallina. Poiché il meteorite proviene da una camera magmatica che si trova tra i 40 e gli 80 chilometri sotto la superficie di Marte, abbiamo dedotto che a quella profondità la temperatura sia di circa 1560 gradi centigradi, la stessa di quella della Terra primordiale».
Che tipo di meteorite è Tissint?
«Tissint è il meteorite marziano meno alterato che abbiamo sulla Terra, ed è stato raccolto pochi giorni dopo la caduta. È costituito da un minerale simile al basalto terrestre che si trova nel materiale lavico delle Hawaii o dell’Etna. L’età di Tissint, però, non è quella di un meteorite qualunque (che di solito è la stessa di formazione del Sistema solare): ha “solo” 500 milioni di anni, e quindi è geologicamente molto giovane, risale al periodo del tardo Amazzoniano. Questo ci dice che deve provenire necessariamente da un pianeta dove c’è stata attività di differenziazione magmatica. Non si tratta di meteoriti di origine asteroidale, ma di lave che hanno quindi avuto bisogno di un pianeta in cui formarsi».
Come facciamo a essere sicuri che il meteorite provenga da Marte?
«Il meteorite è caduto nel bel mezzo del deserto del Sahara – luogo dove di olivine non c’è nemmeno l’ombra – ed è stato raccolto quasi subito dopo l’impatto. L’evidenza principale che sia di origine marziana è data dai gas intrappolati nelle inclusioni di questi minerali, che derivano certamente da Marte: hanno infatti la stessa composizione chimica dell’atmosfera marziana analizzata dalle missioni della Nasa Viking. I cristalli di olivina analizzati, seppure molto comuni anche sulla Terra, sono anch’essi certamente di origine marziana, perché si trovano inglobati in perfetto equilibrio chimico con il meteorite».
Sezione trasversale della camera magmatica di un vulcano marziano. Crediti: Nasa
Cosa implica questo risultato?
«Il fatto che il meteorite sia costituito essenzialmente di lava marziana formatasi nella camera magmatica di un vulcano in tempi geologicamente recenti è un indizio importante dell’attività convettiva su Marte, che sarebbe impossibile senza un eccesso di calore nell’interno del pianeta. Pur essendo di dimensioni minori rispetto alla Terra, Marte ha probabilmente potuto trattenere più a lungo il calore interno, dato che non ha un sistema di tettonica a placche come il nostro pianeta, che permette di dissipare il calore più facilmente».
Insomma, su Marte c’è attività vulcanica?
«Questo è un punto fondamentale ancora irrisolto. Di certo su Marte non ci sono eruzioni vulcaniche frequenti, ma molti indizi fanno pensare che ci sia stata attività convettiva in tempi (geologicamente) recenti, ossia meno di 500 milioni di anni fa. Da satellite sono state avvistate lave giovani di cinquanta milioni di anni fa, ma gli studi di telerilevamento non sono attendibili quanto l’analisi chimica dei campioni, perché potrebbe trattarsi anche di variazioni morfologiche a causa, per esempio, di frane».
Per saperne di più:
- Leggi su Meteoritics & Planetary Science l’articolo “Convective activity in a Martian magma chamber recorded by P‐zoning in Tissint olivine”, di N. Mari, L. J. Hallis, L. Daly e M. R. Lee