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L'apparenza di questi crateri, osservandoli da sud-est, da l'dea di un
disegno a forma di clessidra. Credits: ESA
News del 20
gennaio 2006. Fonte:
ESA (Ente Spaziale Europeo)
Le caratteristiche spettacolari oggi
visibili sulla superficie marziana indicano l'esistenza passata di
ghiacciai, ma da dove è venuto il ghiaccio?
Una squadra internazionale di scienziati ha prodotto delle
sofisticate simulazioni computerizzate di modelli climatici, suggerendo
che i ghiacciai - tra l'altro geologicamente recenti - alle basse
latitudini (vicino all'equatore odierno) potrebbero essersi formati
attraverso precipitazioni atmosferiche di particelle d'acqua ghiacciata.
Inoltre, i risultati delle simulazioni mostrano, per la prima volta, che
le posizioni predette per tali ipotizzati ghiacciai sono estesamente
compatibili con molti dei residui d'essi effettivamente rilevati oggi a
queste latitudini su Marte. Per parecchi anni la presenza, l'età e la
forma di questi residui di ghiacciaio ha sollevato numerose domande nella
comunità scientifica a proposito della loro formazione e a proposito delle
condizioni planetarie, al tempo della loro comparsa.
A sinistra
un'immagine elaborata che evidenzia le odierne tracce di ghiaccio. A
destra i risultati della simulazione al computer circa la presunta origine
del ghiaccio. Il modello è riferito alla regione di Tharsis. Credits: ESA
Onde
affrontare le spinose teorie suscettibili di essere dibattute, il team
condotto da Francois Forget dell'Università di Parigi 6 (Francia),
nonché scienziato interdisciplinare addetto alla missione Mars Express, ha
pensato di fare un salto nel passato climatico di Marte utilizzando un
sistema computerizzato impiegato molto bene per simulare in dettaglio il
comportamento della meteorologia marziana odierna. Per avviare il
procedimento della simulazione digitale, Forget ed i colleghi hanno
dovuto fare alcune supposizioni, o meglio, partire da una serie di
preconcetti fondamentali: prima di tutto la calotta polare nord avrebbe
costituito il principale serbatoio di ghiaccio; secondariamente, l'asse di rotazione sarebbe stato inclinato di 45º sul piano orbitale
planetario. “Questo avrebbe reso l'asse molto più obliquo di oggi (alcuni
dicono 23° 59' altri 25° 19' - nota di Pianeta Marte.net), ma tale
inclinazione sarebbe stata probabilmente molto comune nella lunga storia
di Marte. Effettivamente, l'ultima volta che ciò accadde, dovette
corrispondere a un periodo di 5,5 milioni di anni fa” dice Forget.
La simulazione di accumulazione d'acqua ghiacciata nel
bacino di Hellas Orientale. Credits: ESA
In
considerazione della elevata inclinazione assiale, l'illuminazione solare
nell'estate del nord polare risulterebbe maggiore, producendo una
considerevole sublimazione di ghiaccio e conducendo ad un ciclo dell'acqua
molto più intenso di oggi. Le simulazioni hanno dimostrato che il ghiaccio
d'acqua si sarebbe accumulato ad un tasso compreso tra i 30 e i 70
millimetri annui in alcune aree localizzate sui fianchi di Elysium Mons,
Olympus Mons ed i tre monti del vulcano Tharsis. Dopo alcune migliaia di
anni, il ghiaccio accumulato avrebbe formato i ghiacciai, dallo spessore
di parecchie centinaia di metri. Quando il team di scienziati ha
paragonato posizione e forma del ghiacciai simulati con quelli
effettivamente presenti nella regione di Tharsis - una delle tre aree
principali dove i segni di ghiacciai sono stati individuati - hanno
trovato un eccellente riscontro. In modo particolare, l'accumulo massimo
era previsto sui fianchi occidentali di Arsia e Pavonis Montes della
regione di Tharsis, dove i maggiori depositi sono stati effettivamente
osservati. Nelle loro simulazioni, gli scienziati avrebbero anche intuito
il come e perché il ghiaccio sia stato accumulato sui fianchi di queste
montagne della regione di Tharsis milioni di anni fa. Oltretutto, poi, i
forti venti che si protraevano nel corso degli anni, e simili ai monsoni
terrestri, avrebbero favorito il movimento di grandi quantità di aria
ricca d'acqua intorno Arsia e Pavonis Montes. Mentre subiva un
raffreddamento dell'ordine di 10 gradi C°, l'acqua si sarebbe condensata
formando particelle di ghiaccio (più grandi di quelle osservate oggi nelle
nuvole della regione di Tharsis); era ciò che poi cadeva in superficie. Le
altre montagne come Olympus Mons mostrano dei depositi più in scala
ridotta perché, secondo le simulazioni, sarebbero state esposte a quei
forti venti ricchi d'acqua soltanto durante l'estate del nord. “La calotta del polo nord non può essere stata
sempre, nonostante gli alti periodi di inclinazione dell'asse, la sola fonte di acqua
del pianeta” aggiunge Forget. “Cosí abbiamo prestamente effettuato delle simulazioni presumendo che
altro ghiaccio sia stato disponibile nella calotta polare sud. Avremmo
potuto ancora
vedere l'accumulazione di ghiaccio nella regione di Tharsis, ma
questa volta anche sul lato est del Bacino di Hellas, un cratere profondo
oltre sei chilometri”. Questo spiegherebbe le origini di quella vasta
area dove un'altra apparente formazione di ghiaccio sarebbe oggi osservata:
il Bacino di Hellas orientale.
“Il bacino di Hellas è infatti profondo
abbastanza
per indurre la generazione di un vento settentrionale che poteva scorrere sul suo lato
orientale, favorendo il passaggio della maggior parte del vapore acqueo
generato nel polo sud durante l'estate. Quando l'aria
ricca d'acqua incontrava la massa d'aria più fredda entro Hellas orientale,
essa condensava, precipitava e formava i ghiacciai” spiega Forget. Comunque,
il team scientifico non potrebbe predire la
deposizione di ghiaccio nella regione di Deuterolinus-Protonilus Mensae,
nel quale caso esso potrebbe essersi formato dagli altri meccanismi.
Gli scienziati stanno vagliando parecchie altre ipotesi sulla formazione di
ghiacciai recenti. Per esempio, le osservazioni di Olympus Mons
ottenute dall'High Resolution Stereo Camera, montata su Mars Express,
potrebbero suggerire che il movimento d'acqua dal sottosuolo verso la
superficie deriverebbe da probabili attività idrotermali, portando allo
sviluppo di ghiacciai sulla superficie fredda.
Fine della news
Per coloro che, naturalmente,
gradissero approfondire questa affascinante ipotesi rimandiamo al link ESA
originale; potranno acquisire ulteriori riferimenti riguardo la
strumentazione e gli stessi autori-curatori dello studio. Abbiamo
preferito semplicemente tradurre, speriamo nel miglior modo possibile, la
notizia senza "inquinarne" il senso con le nostre opinioni. Ci occuperemo
dell'analisi critica qui, nelle righe a seguire...
Quello che ci lascia un po' perplessi non è tanto
l'atteggiamento, in realtà molto prudente e positivo, del dr. Forget,
quanto l'impressione di "epiciclo di Tolomeo" che traspare nella
formulazione dei "presupposti". Non riusciamo a capire da dove arrivi
l'idea che Marte possa aver avuto l'asse di rotazione inclinato di 45°,
sebbene potrebbe essere vero. Vogliamo tuttavia fare la nostra analisi
critica con l'obiettivo di indicare altre strade per arrivare allo stesso
risultato, senza però declassare l'autorevole lavoro di validi scienziati.
Comunemente si suppone che i pianeti
del sistema solare abbiano circa 4,5 miliardi di anni e che nelle fasi
iniziali siano stati massacrati da innumerevoli impatti meteorici (e/o
cometari). Una volta terminata questa fase i pianeti avrebbero seguito
ciascuno la propria evoluzione, nonché trasformazione. Nel caso di Marte è
accreditata l'idea che fino a 3,8 miliardi di anni fa vi fossero state le
condizioni climatiche adatte per la nascita della vita, tali da rendere il
pianeta caldo e umido, con abbondanti mari, laghi e fiumi superficiali ed
una pressione atmosferica paragonabile a quella terrestre odierna: viene
chiamata Era Noachiana. Accade poi "qualcosa". Ma cosa? La comunità
scientifica in realtà non ha proprio le idee chiare su questo "qualcosa";
quello che è abbastanza palese è il "dopo-qualcosa". Potrà sembrare un
gioco di parole, ma esprime la realtà: da allora Marte avrebbe subito un
lento ed inesorabile processo di deterioramento climatico, con conseguente
diminuzione della temperatura, inaridimento atmosferico e caduta della
pressione, mineralizzazione dei gas atmosferici, evaporazione dell'acqua
superficiale, sua disgregazione e successivo congelamento della rimanente
residua.
Alcuni scienziati sostengono che la
fine dell'era Noachiana sia semplicemente dovuta alle ridotte dimensioni
del pianeta che, incapace di trattenere l'atmosfera, iniziò a perderla man
mano. Altri vedono periodici inneschi termici dell'interno planetario
grazie ai quali l'atmosfera si verrebbe a rigenerare temporaneamente, per
poi nuovamente assottigliarsi. Altri ancora sostengono che un terribile
impatto con qualche enorme meteorite produsse i meccanismi che
trasformarono lentamente Marte. Oltre alle idee poco chiare c'è un altro
grave problema di fondo: non si sa esattamente a che distanza Marte
orbitava dal sole e se rotazione ed inclinazione dell'asse differivano o
no di molto rispetto ad oggi. Questo però non dovrebbe essere visto
necessariamente in tono negativo perchè operando su più ipotesi forse
sarà possibile il raggiungimento della verità storico-scientifica. Non
vogliamo credere che tutti gli scienziati lavorano solo per lo stipendio,
piuttosto esortiamo, con cuore sincero, ciascuno (che sia uno Scienziato o
un Ricercatore Indipendente o un semplice Appassionato) a non legarsi troppo ad un
solo ed esclusivo preconcetto. Da parte nostra (Pianeta Marte.net) la
volontà di trattare in modo critico le tesi proposte dagli scienziati
significa che le teniamo in alta considerazione; altrimenti le avremmo
ignorate (niente di più stupido e infantile). Diverso è l'essere o non
essere concordi con esse. La critica serve per creare un confronto
costruttivo.
Vorremmo
altresì rimarcare che noi (Pianeta Marte.net) non siamo affatto contrari
alla tesi dell'era Noachiana e al successivo deterioramento del pianeta
(per cause violente). Anzi, siamo perfettamente d'accordo! Non condividiamo
le date miliardarie.... che nel nostro quadro teorico si riducono a poche
migliaia di anni fa. Detto questo ci domandiamo: "cosa avrebbe portato Marte
ad acquisire un'inclinazione assiale di 45°?" Bella domanda.
Vediamo un po'. Il dr. Forget sostiene che, nel
corso della lunga storia del pianeta, lo spostamento dell'asse era un
fenomeno ricorrente, ovvero che accadeva nell'arco di milioni di anni, ma
a nostro parere, affinchè ciò potesse verificarsi occorrevano cause
decisamente forti. Per esempio impatti enormi potrebbero teoricamente
produrre uno spostamento dell'asse. Quindi la conseguente domanda è:
"quanti impatti di portata devastante avrebbe subito Marte per vedersi
ogni volta l'asse spostato?" Dobbiamo poi fare i conti con il risultato
finale di tali eventi: ad ogni volta successiva quanto ammontava
l'inclinazione dell'asse per favorire l'irraggiamento specifico del polo
nord marziano? Se inoltre fosse plausibile una tale ipotesi, l'orbita
stessa ne avrebbe risentito? Probabilmente sì. Non trascuriamo poi
l'effetto che tali impatti avrebbero prodotto sul clima planetario e sulla
formazione degli stessi ghiacciai! Se volessimo invece ipotizzare
che si trattasse di un fenomeno periodico e regolare dovremmo pensare che
il pianeta debba possedere un movimento dell'asse di rotazione non solo precessionale, ma addirittura "a pendolo", oscillante insomma! Questa idea
è semplicemente assurda perchè i pianeti si muovono sulla base di un moto
puramente inerziale costituito da: orbita attorno al sole, rotazione
sull'asse e spostamento rotatorio dell'asse stesso. Immaginare che quest'ultimo possa oscillare allargandosi e restringendosi in modo regolare
chiamerebbe in causa delle proprietà che farebbero di un pianeta qualcosa
di simile ad una "marionetta da opera dei pupi". In realtà sono stati
osservati asteroidi dotati di movimenti caotici (vedi lo stesso
Toutatis che ci sfiorò il 29 settembre 2004), ma nulla di simile
a qualcosa di riconducibile a movimenti a pendolo.
In sostanza la nostra opinione è che
il presupposto dell'asse marziano inclinato a 45° non poggia su nessuna
base oggettiva. E' solo una ipotesi, senza dubbio degna di rispetto e
meritevole di considerazione come qualsiasi altra, ma associabile a
nessuna certezza. Per quanto riguarda il polo nord quale deposito di
ghiaccio potrebbe essere una buona idea, però dobbiamo accettare come
valida la tesi dell'era Noachiana di 3,8 miliardi di anni fa. Il problema
di fondo è che le simulazioni al computer possono dimostrare tutto e
niente, a seconda dei presupposti sulle quali esse stesse vengono
progettate e proposte. Sarebbe stato davvero avvincente tentare di
arrivare allo stesso risultato creando simulazioni basate su differenti
presupposti. Un altro grave problema delle simulazioni al computer, sempre
secondo la nostra opinione, è legata alla creazione o meno di modelli
statici o dinamici. In pratica, il lavoro svolto da questi scienziati ci
ha dato l'impressione di essere stato progettato partendo dal presupposto
che la meteorologia marziana sia sempre stata sostanzialmente uniforme e
gradualistica, senza particolari picchi dinamici o fenomeni bizzarri (come
accade da noi). E se invece nel corso del tempo (anche sulla base delle
teorie tradizionalistiche) si fossero verificati fenomeni meteorologici
imprevedibili, al di fuori delle ipotesi e delle predizioni calcolate nei
modelli? E se per esempio tali ghiacciai si fossero formati in solo 100
anni? Chi lo può dimostrare? Quello che vogliamo dire è: "si provi a
costruire simulazioni basate anche su concetti folli, si giungerà
probabilmente allo stesso risultato!"
Ed apprezziamo moltissimo la consapevolezza che il dr.
Forget ha egli stesso manifestato dicendo che occorrono valutare altre
ipotesi tra cui possibili fenomeni idrotermali sotterranei e altro. Noi
riteniamo che le simulazioni computerizzate siano un ottimo aiuto se si
lavorasse su più ipotesi parallelamente, dalle più pragmatiche alle più
esotiche. Nel nostro quadro teorico la situazione potrebbe essere
riassunta così:
"Lo spostamento orbitale di Marte
avvenne in pochi anni, mantenendo però la nuova inclinazione assiale,
sostanzialmente uguale a oggi, nonchè lo stesso periodo di rotazione. In
realtà sia la Terra che Marte probabilmente subirono i medesimi effetti
gravitazionali che indussero i rispettivi assi a orientarsi in modo quasi
opposto, ma in misura quasi identica. Nella fase di assestamento orbitale,
Marte subì il fenomeno della rarefazione atmosferica, venendo essa
rapidamente mineralizzata dalle ingenti quantità di ferro ed altri
minerali emersi dal mantello (ma in parte dispersa nello spazio).
Contemporaneamente l'acqua degli oceani (ivi compreso l'oceano boreale)
sprofondò nel sottosuolo, divenendo parte d'esso per chilometri e
distribuita su tutto il pianeta. Non tutta l'acqua venne però assorbita:
una parte di essa evaporò rapidamente forse a causa della pressione
atmosferica che diminuiva altrettanto rapidamente e divenne così vapore
sotto forma di nubi. Cosa accadde alla temperatura? Scendeva anche essa
rapidamente. Così, non solo il vapore acqueo congelò, precipitando come
neve, ma anche l'anidride carbonica sospesa nell'atmosfera alla fine venne
a ghiacciare concentrandosi però ai poli (considerando che la temperatura
di congelamento del CO2 è molto più bassa dell'acqua). Perchè i ghiacciai
residui sono stati trovati nei luoghi descritti dagli scienziati?
Semplice: la distanza che l'acqua ghiacciata doveva percorrere, cadendo
nelle precipitazioni, doveva senza dubbio essere molto più breve rispetto
a quella che cadeva alla superficie nettamente più bassa. Quest'ultima
forse aveva il tempo di sciogliersi e restare per breve tempo liquida così
da venire assorbita nel suolo e congelare poi ad una certa profondità.
Forse una minima quantità evaporava nuovamente prima di toccare il suolo e
veniva distrutta dal sempre maggiore afflusso di raggi UV.
In pratica, nel giro di poche
centinaia di anni, Marte si ritrovò allo stato che più o meno conosciamo
oggi: sterile, freddo, congelato e pieno di polvere rossastra. Le notevoli
quantità di CO2 attualmente riscontrabili furono probabilmente prodotte
durante le violente eruzioni vulcaniche e la comparsa di quella enorme
frattura della crosta conosciuta come Valle Marineris (spesso pensata come
prodotto di erosione eolica e/o d'acqua), originate dal tremendo
cataclisma planetario.
In conclusione anche noi riteniamo
che alcuni ghiacciai possano essere effettivamente di origine atmosferica,
come il risultato di forti e persistenti precipitazioni nevose, ultimo
sprazzo di vita del pianeta morente.
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