Il primo oceano noto come Arabia (a sinistra, blu) avrebbe avuto questo aspetto quando si è formato 4 miliardi di anni fa su Marte, mentre l'oceano Deuteronilo, di circa 3,6 miliardi di anni, aveva un litorale più piccolo. Entrambi coesistevano con la massiccia provincia vulcanica di Tharsis, situato sul lato invisibile del pianeta, che potrebbe aver contribuito a sostenere l'esistenza di acqua liquida. L'acqua ora è andata, forse congelato sottoterra e parzialmente perso nello spazio, mentre gli antichi fondali marini sono conosciuti come le pianure settentrionali. Credito:immagini di Robert Citron, UC Berkeley
Un nuovo scenario che cerca di spiegare come i presunti oceani di Marte sono andati e venuti negli ultimi 4 miliardi di anni implica che gli oceani si siano formati diverse centinaia di milioni di anni prima e non fossero così profondi come si pensava una volta.
La proposta dei geofisici dell'Università della California, Berkeley, collega l'esistenza degli oceani all'inizio della storia di Marte all'ascesa del più grande sistema vulcanico del sistema solare, Tharsis, e mette in evidenza il ruolo chiave svolto dal riscaldamento globale nel consentire l'esistenza di acqua liquida su Marte.
"I vulcani possono essere importanti nel creare le condizioni affinché Marte sia bagnato, " ha detto Michael Manga, un professore di scienze della terra e planetarie dell'Università di Berkeley e autore senior di un articolo apparso in Natura questa settimana e pubblicato online il 19 marzo.
Coloro che affermano che Marte non ha mai avuto oceani di acqua liquida spesso indicano il fatto che le stime delle dimensioni degli oceani non combaciano con le stime di quanta acqua potrebbe essere nascosta oggi come permafrost nel sottosuolo e quanta potrebbe essere fuggita nello spazio. Queste sono le opzioni principali, dato che le calotte polari non contengono abbastanza acqua per riempire un oceano.
Il nuovo modello propone che gli oceani si siano formati prima o contemporaneamente alla più grande caratteristica vulcanica di Marte, Tharsis, invece che dopo che Tharsis si è formato 3,7 miliardi di anni fa. Perché Tharsis era più piccola a quel tempo, non ha distorto il pianeta tanto quanto ha fatto in seguito, in particolare le pianure che ricoprono gran parte dell'emisfero settentrionale e sono i presunti antichi fondali marini. L'assenza di deformazione crostale da Tharsis significa che i mari sarebbero stati meno profondi, contenere circa la metà dell'acqua delle stime precedenti.
"Il presupposto era che Tharsis si fosse formato rapidamente e presto, piuttosto che gradualmente, e che gli oceani vennero dopo, " Manga ha detto. "Stiamo dicendo che gli oceani precedono e accompagnano le effusioni di lava che hanno creato Tharsis".
È piacevole, Ha aggiunto, che Tharsis ha vomitato gas nell'atmosfera che hanno creato un riscaldamento globale o un effetto serra che ha permesso l'esistenza di acqua liquida sul pianeta, e anche che le eruzioni vulcaniche hanno creato canali che hanno permesso alle acque sotterranee di raggiungere la superficie e riempire le pianure settentrionali.
Seguendo le coste
Il modello contrasta anche un altro argomento contro gli oceani:che le coste proposte sono molto irregolari, variando in altezza anche di un chilometro, quando dovrebbero essere a livello, come le coste della Terra.
Questa irregolarità potrebbe essere spiegata se il primo oceano, chiamato Arabia, ha iniziato a formarsi circa 4 miliardi di anni fa ed esisteva, se a intermittenza, durante il primo 20 percento della crescita di Tharsis. Il vulcano in crescita avrebbe depresso la terra e deformato il litorale nel tempo, il che potrebbe spiegare le altezze irregolari della costa araba.
Allo stesso modo, il litorale irregolare di un oceano successivo, chiamato Deuteronilo, potrebbe essere spiegato se si fosse formato durante l'ultimo 17% della crescita di Tharsis, circa 3,6 miliardi di anni fa.
"Queste coste potrebbero essere state messe in posto da un grande corpo di acqua liquida che esisteva prima e durante la postazione di Tharsis, invece che dopo, " ha detto il primo autore Robert Citron, uno studente laureato dell'Università di Berkeley. Citron presenterà un documento sulla nuova analisi il 20 marzo alla conferenza annuale Lunar and Planetary Science in Texas.
Tharsis, ora un 5, complesso eruttivo largo 000 chilometri, contiene alcuni dei più grandi vulcani del sistema solare e domina la topografia di Marte. Terra, il doppio del diametro e 10 volte più massiccio di Marte, non ha una caratteristica dominante equivalente. La mole di Tharsis crea un rigonfiamento sul lato opposto del pianeta e una depressione a metà strada. Questo spiega perché le stime del volume d'acqua che le pianure settentrionali potrebbero contenere sulla base della topografia odierna sono il doppio di quelle che il nuovo studio stima sulla base della topografia di 4 miliardi di anni fa.
La nuova ipotesi sostituisce la vecchia
manga, che modella il flusso di calore interno di Marte, come i pennacchi in aumento di roccia fusa che eruttano in vulcani in superficie, cercato di spiegare le coste irregolari delle pianure di Marte 11 anni fa con un'altra teoria. Lui e l'ex studente laureato Taylor Perron hanno suggerito che Tharsis, che allora si pensava avesse avuto origine a latitudini molto settentrionali, era così massiccio che fece spostare l'asse di rotazione di Marte di diverse migliaia di miglia a sud, buttando via le coste.
Da allora, però, altri hanno dimostrato che Tharsis ha avuto origine solo a circa 20 gradi sopra l'equatore, annullando quella teoria. Ma Manga e Citron hanno avuto un'altra idea, che le coste avrebbero potuto essere incise mentre Tharsis cresceva, non dopo. La nuova teoria può anche spiegare il taglio delle reti di valli da parte dell'acqua che scorre all'incirca nello stesso momento.
"Questa è un'ipotesi, " Ha sottolineato Manga. "Ma gli scienziati possono fare una datazione più precisa di Tharsis e delle coste per vedere se regge".
Il prossimo lander su Marte della NASA, la missione InSight (esplorazione interna mediante indagini sismiche, geodesia e trasporto di calore), potrebbe aiutare a rispondere alla domanda. Il lancio è previsto per maggio, metterà un sismometro sulla superficie per sondare l'interno e forse trovare i resti congelati di quell'antico oceano, o anche acqua liquida.