Una mappa fluviale di Marte: un puzzle da 8 trilioni di pixel

Lo studio sulla mappa fluviale di Marte é stato pubblicato su Geology.




Quasi venti lunghi anni

Per fare una mappa fluviale di Marte evidentemente non bastano carta e penna. Ci sono voluti quindici anni di imaging e quasi tre anni di cucitura dei pezzi per creare l’immagine più grande mai realizzata, il mosaico di 8 trilioni di pixel della superficie di Marte. Ora, il primo studio a utilizzare l’immagine nella sua interezza fornisce una visione senza precedenti degli antichi sistemi fluviali marziani. Un tempo questi corsi coprivano le vaste pianure nell’emisfero meridionale del pianeta. Le rocce sedimentarie risalgono a tre miliardi di anni fa, come quelle registrate nei dati geologici della Terra. Un bottino simile diventa un obiettivo prezioso per l’esplorazione futura dei climi e della tettonica del passato di Marte.

Negativo di un fiume

Il lavoro integra la ricerca esistente sulla storia idrologica di Marte mappando le antiche creste fluviali, che sono essenzialmente l’inverso di un letto di fiume. “Se hai un canale fluviale, quella è la parte erosiva di un fiume. Quindi, per definizione, lì non ci sono depositi per te da studiare”, spiega Jay Dickson, autore principale dello studio. “Ci sono fiumi che erodono le rocce, quindi dove sono finite quelle rocce? Queste creste sono l’altra metà del puzzle.” Utilizzando il mosaico, al contrario di immagini più localizzate, il team di ricercatori può risolvere il puzzle su scala globale.

Marte era un mondo umido, come dimostrano le registrazioni rocciose di laghi, fiumi e ghiacciai. Le creste fluviali si sono formate tra 4 e 3 miliardi di anni fa, quando grandi fiumi pianeggianti depositavano sedimenti nei loro canali. Sistemi simili oggi si possono trovare in luoghi come il sud dello Utah e la Death Valley negli Stati Uniti e il deserto di Atacama in Cile. Nel tempo, i sedimenti si sono accumulati nei canali; una volta prosciugata l’acqua, quelle creste erano tutto ciò che restava di alcuni fiumi.

Occhio alle creste

Mappa fluviale di Marte:1
Mappa fluviale di Marte:(A) Una serie di creste su Marte (a -67,64 ° E, 43,37 ° S). Per determinare se gli oggetti sono creste o valli, i ricercatori fanno affidamento sull’illuminazione nei crateri da impatto (depressioni). Sulla base dei crateri, la luce proviene dalla parte superiore dell’immagine. Poiché le creste fluviali proiettano ombre a sud, possono dedurre che l’elemento sporge dalla superficie: una cresta piuttosto che una valle. (B) Un ambiente simile, “analogo” sulla Terra. Creste fluviali simili a quelle di Marte si trovano nel sistema fluviale Amargosa della California, anche se con l’acqua che scorre ancora attraverso il sistema, è il precursore attivo delle creste che sono rimanenti su Marte. (credits: Images courtesy J. Dickson.)



Le creste si trovano solo nell’emisfero meridionale, in alcuni dei terreni più antichi e accidentati di Marte. Tuttavia questo modello è probabilmente un artefatto di conservazione. “Queste creste probabilmente si trovavano in tutto il pianeta. Però, i processi successivi le hanno seppellite o erose”, dice Dickson. “L’emisfero settentrionale è molto liscio perché è ristratificato a causa delle colate laviche”. Inoltre, gli altopiani meridionali sono “alcune delle superfici più piatte del sistema solare”. Lo afferma Woodward Fischer, co-autore. Quell’eccezionale planarità ha permesso una buona deposizione sedimentaria, consentendo la creazione delle prove studiate oggi. Ciascuno degli 8 trilioni di pixel rappresenta da 5 a 6 metri quadrati e la copertura è quasi del 100 percento. Un precedente tentativo di mappare queste creste è stato pubblicato nel 2007 da Rebecca Williams, coautrice del nuovo studio. Tuttavia, quel lavoro era limitato dalla copertura e dalla qualità delle immagini.

Innovare ed evolvere

“Il primo inventario delle creste fluviali utilizzando immagini in scala metrica è stato condotto sui dati acquisiti tra il 1997 e il 2006”, afferma Williams. “Queste strisce di immagini hanno campionato il pianeta e fornito istantanee allettanti della superficie. Purtroppo c’era incertezza sulla mancanza di creste fluviali nei dati”. La risoluzione e la copertura della superficie di Marte nel mosaico ha eliminato gran parte dell’incertezza del team, colmando le lacune e fornendo il contesto per le caratteristiche. La mappa fluviale di Marte consente ai ricercatori di esplorare le questioni su scala globale, senza limitarsi a studi localizzati.

Oltre a identificare 18 nuove creste fluviali, l’utilizzo dell’immagine a mosaico ha permesso al team di riesaminare le zone precedentemente identificate come creste fluviali. Dopo tutto, alcuni non erano formati da fiumi, ma da colate laviche o ghiacciai. “Se vedi solo una piccola parte di una cresta, potresti avere un’idea di come si è formata”, dice Dickson. “Ma poi lo vedi in un contesto più ampio – come, oh, è il fianco di un vulcano, è un flusso di lava. Quindi ora possiamo determinare con maggiore sicurezza quali sono le creste fluviali, rispetto alle creste formate da altri processi.”

Dai fiumi a tutto il resto

Ora che abbiamo una comprensione globale della distribuzione degli antichi fiumi su Marte, le esplorazioni future – sia da rover che da astronauti – potrebbero utilizzare questi record rocciosi per indagare su come fossero i climi e la tettonica marziana antica. “Una delle più grandi scoperte degli ultimi vent’anni è il sapere che Marte ha un record sedimentario, il che significa che non siamo limitati a studiare il pianeta per com’è oggi”, dice Fischer. “Possiamo fare domande sulla sua storia”. E così facendo, dice, apprendiamo non solo il passato di un singolo pianeta, ma troviamo anche “verità su come si sono evoluti i pianeti … e perché la Terra è abitabile”.

Poiché questo studio è solo il primo a utilizzare l’intero mosaico, Dickson non vede l’ora di vedere come verrà utilizzato in seguito. “Ci aspettiamo di vedere sempre più studi, simili in scala a quello che stiamo facendo qui, da altri ricercatori in tutto il mondo”, dice. “Ci auguriamo che questo studio scientifico del ‘viaggio inaugurale’ costituisca un esempio per ciò che la scienza può fare con lavori di questo calibro”.



Daniele Tolu

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *