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Mars Express: scatti dalla superficie scolpita del Pianeta Rosso

15 maggio 2020
Incredibili immagini inviate da Marte mostrano come sul pianeta la natura sia un potente scultore che ritrae un paesaggio fortemente sfregiato e fratturato. Questo terreno è stato formato da forze intense e prolungate che hanno agito sulla superficie di Marte per centinaia di milioni di anni.

Le caratteristiche superficiali di Marte spesso possono ingannare gli occhi. Può essere difficile stabilire se il terreno stia saliendo verso di te o se invece sia profondo. Questo è un fenomeno visivo comune con i crateri da impatto ed è chiamato "illusione del cratere-cupola": in alcune immagini i crateri sembrano essere grandi cupole che si inarcano verso lo spettatore, ma guardando di nuovo diventano una depressione nel terreno circostante come sono in realtà.
Questo fenomeno è ben visibile nell'immagine catturata di Mars Express (vedi l'immagine di copertina) che mostra una parte di Tempe Fossae, una serie di increspature che attraversano la regione di Tempe Terra negli altopiani settentrionali di Marte. A prima vista è difficile dire se il terreno si sta sollevando, affondando o sia un mix di entrambi. Il paesaggio qui è graffiato, segnato e rugoso: le creste si intersecano attraverso il telaio, intervallate dallo strano cratere da impatto, e l'intera regione è piena di scogliere e voragini. Qui il terreno appartiene alla provincia vulcanica di Tharsis, nota anche come "Ascesa di Tharsis", che si trova vicino all'equatore del pianeta, al confine tra le pianure nell'emisfero settentrionale e gli altopiani a sud, e mostra una geologia complessa che trae origine dai processi coinvolti nella formazione di Marte.
Tempe Fossae è un grande esempio di terreno che possiede le due principali caratteristiche marziane: i graben e gli horst. In un certo senso questi due elementi sono opposti l'uno dall'altro: i grabens sono fette di terreno che sono cadute tra due faglie approssimativamente parallele, mentre gli horst sono zone che sono stati sollevate tra le faglie.
I graben osservati in questa zona raggiungono pochi chilometri di larghezza, alcune centinaia di metri di profondità e diverse centinaia di chilometri di lunghezza. Sono stati creati da forze sia vulcaniche e tettoniche che hanno agito attraverso la superficie di Marte fratturando il terreno e manipolandolo in nuove configurazioni. Mars Express ha osservato molte altre volte queste caratteristiche in regioni come la Claritas Fossae, l'Acheron Fossae e la vicina Ascuris Planum.
Nonostante la confusione visiva iniziale, questo paesaggio è un mix di faglie, terreno sollevato, valli profonde e creste in gran parte parallele, che si estendono sia sotto la superficie che sopra la crosta marziana. In realtà l'illusione cratere-cupola è solo un inganno della luce causato dai nostri occhi che interpretano erroneamente le ombre. Confrontando questa immagine con quella dell'Ascuris Planum, un terreno molto simile, risulta evidente questo inganno, dimostrando l'importanza delle condizioni di illuminazione nella fotografia. I nostri occhi legati alla Terra sono abituati a vedere le immagini illuminate dall'alto, ma questo non è l'orientamento predefinito dei veicoli spaziali, che possono raccogliere dati con tutte le angolazioni possibili della luce solare.
Mars Express è posizionato su un'orbita peculiare che non è sincrona al Sole. Le orbite sincrone del Sole passano nello stesso punto su una superficie planetaria all'incirca alla stessa ora locale del giorno su ogni orbita - per esempio, le orbite terrestri che passano sopra una certa città ogni giorno verso mezzogiorno. Mars Express, tuttavia, non lo fa e può quindi raccogliere dati su una vasta gamma di orari locali su Marte. Di conseguenza, sperimenta una gamma di diverse condizioni di illuminazione mentre osserva il Pianeta Rosso e produce una più varia quantità di osservazioni e scatti.
Sulla destra dell'immagine (che punta verso il nord del pianeta), la superficie diventa notevolmente più liscia, con la quasi totale assenza di grabens e horst. Questo profilo più liscio è il risultato delle inondazioni di lava di queste che si sono raffreddate e solidificate, riempiendo e riaffiorando in questa area di Marte. Mentre la maggior parte delle creste viste qui corrono parallele tra loro da in alto a sinistra a in basso a destra, ci sono anche alcuni graffi che tagliano in direzione perpendicolare. Questo è un effetto della posizione, poiché questa porzione di terreno si trova appena a nord-est della famosa provincia di Tharsis, un antico hotspot di Marte per una sostanziale attività vulcanica e tettonica.
L'area di Tharsis è davvero notevole. La provincia misura diverse migliaia di chilometri di larghezza e cinque chilometri di altezza in media rispetto al "livello del mare" marziano - un livello che, data la mancanza di mari del pianeta, è arbitrariamente definito su Marte in base all'altitudine e alla pressione atmosferica. Ospita inoltre i più grandi vulcani dell'intero Sistema Solare, che vanno dai 15 agli oltre 20 chilometri di altezza.
Man mano che la provincia è diventata sempre più grande nelle diverse centinaia di milioni di anni, si è estesa e ha sollecitato la crosta circostante provocando fratture e lacerazioni in diverse direzioni. Le sezioni perpendicolari viste in questa immagine sono la prova di un cambiamento nella direzione della sollecitazione. Mentre la formazione della Tharsis ha causato attività tettonica a livello locale, come dimostrato da queste sezioni, ha anche influenzato la crosta di Marte su una scala molto più grande e si ritiene che abbia avuto una grande influenza nel formare la Valles Marineris, il più grande canyon del Sistema Solare. L'erosione diffusa si è verificata nella Valles Marineris sin dalla sua formazione, modellando e scolpendo il paesaggio nel sistema di canyon che vediamo oggi.

Esplorare la geologia di Marte è un obiettivo chiave di Mars Express. Lanciato nel 2003, la sonda orbita attorno al Pianeta Rosso da oltre un decennio e mezzo, da allora è stato affiancato dall'ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) arrivata nel 2016, mentre il rover ExoMars Rosalind Franklin e la relativa piattaforma di scienze di superficie sono previsti per il lancio nel 2022.

fonti: ESA

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