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Apr. 29, 1999: Il Mars Global Surveyor della NASA ha scoperto nuove sorprendenti prove del movimento passato della crosta marziana, suggerendo che l’antico Marte era un pianeta più dinamico e simile alla Terra di quanto non sia oggi.
Gli scienziati che utilizzano il magnetometro del veicolo spaziale hanno trovato modelli fasciati di campi magnetici sulla superficie marziana. Le bande magnetiche adiacenti puntano in direzioni opposte, dando a queste strisce invisibili una sorprendente somiglianza con i modelli visti nella crosta dei fondali marini della Terra.
Destra: Il concetto di un artista che confronta i campi magnetici attuali sulla Terra e su Marte. Il campo magnetico terrestre è generato da una dinamo attiva – un nucleo caldo di metallo fuso. Il campo magnetico circonda la Terra ed è considerato globale (immagine B, sotto). I vari campi magnetici marziani (immagine A, sopra) non comprendono l’intero pianeta e sono locali. La dinamo marziana è estinta e i suoi campi magnetici sono resti “fossili” del suo antico campo magnetico globale. CREDITO IMMAGINE: LA NASA Mario Acuna, Jack Connerney, Chris Meaney
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Sulla Terra, il fondo del mare si allarga lentamente alle creste medio-oceaniche mentre la nuova crosta scorre dall’interno caldo della Terra. Nel frattempo, la direzione del campo magnetico terrestre si inverte di tanto in tanto, con conseguente alternanza di strisce nella nuova crosta che portano una documentazione fossile delle ultime centinaia di milioni di anni della storia magnetica della Terra, una scoperta che ha convalidato la teoria un tempo controversa della tettonica a placche.
“La scoperta di questo modello su Marte potrebbe rivoluzionare il pensiero attuale dell’evoluzione del pianeta rosso”, ha detto il dottor Jack Connerney del Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, MD, un investigatore del team magnetometro del Global Surveyor. “Se le bande su Marte sono un’impronta di diffusione crostale, sono una reliquia di una prima era di tettonica a placche su Marte. Tuttavia, a differenza della Terra, l’attività tettonica delle placche implicita su Marte è molto probabilmente estinta.”
Spiegazioni alternative per la struttura a bande possono comportare la fratturazione e la rottura di un’antica crosta uniformemente magnetizzata a causa dell’attività vulcanica o degli stress tettonici dovuti all’ascesa e alla caduta del terreno vicino.
A sinistra: Questa immagine è una mappa dei campi magnetici marziani negli altopiani meridionali vicino alle regioni Terra Cimmeria e Terra Sirenum, centrati intorno a 180 gradi di longitudine dall’equatore al polo. È dove le strisce magnetiche eventualmente derivanti dal movimento crostale sono più prominenti. Le bande sono orientate circa est-ovest e sono circa 100 miglia di larghezza e 600 miglia di lunghezza, anche se la banda più lunga si estende più di 1200 miglia. I falsi colori blu e rosso rappresentano campi magnetici invisibili nella crosta marziana che puntano in direzioni opposte. I campi magnetici sembrano essere organizzati in bande, con bande adiacenti che puntano in direzioni opposte, dando a queste strisce una sorprendente somiglianza con i modelli visti nella crosta terrestre alle creste medio-oceaniche. CREDITO FOTOGRAFICO: NASA, Jack Connerney, Mario Acuna, Carol Ladd
“Immagina un sottile strato di vernice essiccata su un palloncino, dove la vernice è la crosta di Marte”, ha spiegato il Dr. Mario Acuna di Goddard, investigatore principale sul magnetometro Global Surveyor. “Se gonfiamo ulteriormente il palloncino, nella vernice si possono sviluppare crepe e i bordi delle fessure avranno automaticamente polarità opposte, perché la natura non consente che ci sia un polo positivo senza una controparte negativa.”
La ricerca peer-reviewed basata sulle osservazioni sarà pubblicata nel numero di aprile 30 della rivista Science.
Le osservazioni delle cosiddette bande magnetiche sono state rese possibili grazie alla speciale orbita aerobraking di Mars Global Surveyor. Questo processo di immersione nell’atmosfera superiore di Marte per modellare gradualmente l’orbita della sonda in un cerchio è stato esteso a causa di un problema con un pannello solare sul veicolo spaziale. Il punto più basso di ogni orbita ellittica curva sotto la ionosfera del pianeta, consentendo al magnetometro di ottenere misurazioni regionali migliori del previsto di Marte.
“Alla sua orbita nominale più di 200 miglia di altezza, gli strumenti affrontano troppe interferenze magnetiche e non hanno la risoluzione per rilevare queste caratteristiche”, ha osservato Acuna. “Abbiamo iniziato con la sfortuna, e ha finito per vincere alla lotteria.”
Le bande di crosta magnetizzata apparentemente si formarono nel lontano passato quando Marte aveva una dinamo attiva, o nucleo caldo di metallo fuso, che generava un campo magnetico globale. Marte era geologicamente attivo, con la roccia fusa che saliva dal basso raffreddandosi in superficie e formando nuova crosta. Mentre la nuova crosta si solidificava, il campo magnetico che permeava la roccia era “congelato” nella crosta. Periodicamente, le condizioni nella dinamo cambiavano e il campo magnetico globale invertiva la direzione. Il campo magnetico opposto diretto è stato quindi congelato in crosta più recente.
A destra: Queste immagini sono il concetto di un artista del processo che potrebbe aver generato strisce magnetiche nella crosta dell’antico Marte. Nell’immagine a sinistra, le frecce blu e l’ago della bussola indicano la direzione del campo magnetico. La forma giallo-arancio rappresenta una pozza di roccia fusa (magma) che risale sotto la crosta marziana. Le bande rosse e blu sono magnetizzati crosta su entrambi i lati di un centro di diffusione, o rift. IMMAGINE DI CREDITO: NASA Jack Connerney / Mario Acuna / Chris Meaney
“Come un registratore a nastro marziano, la crosta ha conservato un record fossile delle direzioni del campo magnetico che prevalevano in tempi diversi nel passato antico”, ha detto Connerney. Quando il nucleo caldo del pianeta si raffreddò, la dinamo cessò e il campo magnetico globale di Marte scomparve. Tuttavia, una registrazione del campo magnetico è stata conservata nella crosta e rilevata dallo strumento Global Surveyor.
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La mappa della missione delle regioni magnetiche marziane può aiutare a risolvere un altro mistero: l’origine di una sorprendente differenza di aspetto tra le pianure settentrionali di Marte lisce e scarsamente craterizzate e gli altopiani meridionali fortemente craterizzati. La mappa rivela che le regioni settentrionali sono in gran parte prive di magnetismo, indicando la crosta settentrionale formata dopo la morte della dinamo.
” La dinamo probabilmente morì poche centinaia di milioni di anni dopo la formazione di Marte. Una possibilità è che gli impatti successivi di asteroidi seguiti da attività vulcanica riscaldarono e scioccarono ampie aree della crosta settentrionale, cancellando qualsiasi campo magnetico locale e levigando il terreno”, ha detto Acuna. “Quando la crosta si raffreddò, non c’era più un campo magnetico globale in cui congelarsi di nuovo.”
La mappa identifica anche un’area degli altopiani meridionali come la più antica crosta non modificata sopravvissuta su Marte. Questa zona su Marte è dove le strisce magnetiche sono più prominenti. Le bande sono orientate approssimativamente da est a ovest e sono larghe circa 100 miglia e lunghe 600 miglia, anche se la banda più lunga si estende per più di 1.200 miglia.
“Le band sono più ampie di quelle sulla Terra, forse per un paio di motivi”, ha detto Connerney. “La crosta marziana avrebbe potuto essere generata ad una velocità maggiore, causando l’impronta di un dato campo magnetico su un’area più ampia prima che invertisse la direzione. In secondo luogo, il campo magnetico marziano potrebbe aver invertito la direzione meno frequentemente, il che avrebbe dato più tempo a qualsiasi direzione di campo di imprimersi nella crosta in costante movimento, con conseguente bande più ampie.
“Per chiamare questo modello un centro di diffusione crostale come quello osservato nelle creste medio-oceaniche sulla Terra, dobbiamo trovare un punto di simmetria, dove il modello su un lato corrisponde al modello sull’altro. Non abbiamo ancora trovato prove di questo tipo di simmetria”, ha aggiunto Connerney.
Collegamenti Web
Comunicato stampa NASA HQ – Apr. 29, 1999
Il Pianeta Marte – dal SED Nove Pianeti sito web
Vita su Marte – Una revisione dell’evidenza di segni di vita Allen Hills meteorite
Mars Global Surveyor – pagina principale
Marte in opposizione – 1995 immagini dal Telescopio Spaziale Hubble
Marte – da Percival Lowell, 1895
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