Violento e distruttivo, i vulcani attivi dovrebbero essere temuti ed evitati. Ancora, questi calderoni geologici espongono il polso di molti pianeti e lune, offrendo indizi su come questi corpi si sono evoluti da zuppe chimiche ai complessi sistemi di gas e rocce che vediamo oggi.

Scoprire questi indizi è ciò che motiva gli scienziati planetari del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, avventurarsi in luoghi inospitali su questo pianeta che la maggior parte delle persone cerca di evitare:campi di lava fumanti e vulcani ricoperti di ghiacciai.

"Puoi usare la scienza della Terra per studiare i vulcani su questo pianeta e poi applicare quella conoscenza alla Luna, Marte e altri corpi, " ha detto Patrick L. Whelley, un geologo planetario Goddard. "Più, non possiamo permetterci il lusso di osservare da vicino le eruzioni vulcaniche in nessun altro luogo oltre alla Terra".

Ciò che è chiaro sui vulcani su questo pianeta è che la Terra sarebbe stata desolata senza di loro. Ruttando roccia fusa sulla sua superficie dal profondo, questi forni sotterranei hanno contribuito a costruire i continenti della Terra. Inoltre, hanno rilasciato gas che hanno contribuito a formare i nostri oceani e la nostra atmosfera miliardi di anni fa, due caratteristiche che hanno permesso alla vita di prosperare qui. Fino ad oggi, i vulcani aiutano a mantenere calda la Terra, umido e abitabile.

I vulcani avrebbero potuto svolgere un ruolo simile su altri corpi celesti? Lo fanno ancora?

Queste sono alcune delle domande a cui Whelley e i suoi colleghi stanno cercando di rispondere studiando la composizione e la geometria dei vulcani della Terra e della lava che emettono. Quanto meglio comprendiamo la Terra, loro ragionano, più nitido sarà il resto del sistema solare a fuoco.

Ci sono molte prove che i vulcani punteggiano il sistema solare. Le macchie scure sulla Luna, dove i vulcani sono inattivi, sono fatti di lava che si è indurita miliardi di anni fa. Marte vanta il sistema solare più grande (anche se, Ora, probabilmente inattivi) vulcani. Mercurio ospita resti di vulcani che hanno perso vapore miliardi di anni fa; Venere fa, pure, anche se i suoi vulcani potrebbero essere attivi oggi.

Alcuni vulcani del sistema solare, oltre al nostro, stanno chiaramente eruttando. la luna di Giove, io, è un paese delle meraviglie vulcanico, con centinaia di pennacchi attivi. Europa, un'altra luna gioviana, sembra avere prese d'aria attive che sparano vapore acqueo attraverso le crepe nel guscio di ghiaccio che avvolge la luna.

Infatti, Europa è un caso intrigante. Gli scienziati ritengono che sia uno dei candidati più forti per la vita extraterrestre perché ospita un oceano di acqua liquida - o un lubrificante per i processi più essenziali della vita - che potrebbe essere pieno di zolfo e altri elementi di cui gli esseri viventi hanno bisogno. L'oceano di Europa è forse fino a due volte più grande di quello della Terra. Gli scienziati sperano di studiare Europa più da vicino nei prossimi anni inviando un veicolo spaziale, chiamato Europa Clipper, per studiare la luna incrinata dall'orbita di Giove.

Alcuni scienziati sperano anche di inviare un lander per sondare il ghiaccio su Europa alla ricerca di indizi chimici, chiamate biofirme, che potrebbe rivelare se la luna potrebbe ospitare la vita.

Ma prima, devono esercitarsi a cercare la vita in regioni remote e aspre della Terra. I ricercatori di Goddard lo hanno fatto quest'estate viaggiando in un luogo in Islanda che è il più vicino che possiamo mai ottenere sulla Terra per replicare Europa, trekking per chilometri in una regione vulcanica coperta di ghiacciai chiamata Vatnajökull.

"Questi tipi di ambienti ghiacciati sono rari, quindi sono molto affascinanti, " ha detto Dina Bower, un astrobiologo Goddard. Vatnajökull, lei spiegò, offre agli scienziati una rara opportunità di osservare la chimica che si sviluppa quando il calore geotermico interagisce con il ghiaccio, come in Europa.

Bower ha testato una tecnica in Islanda chiamata "spettroscopia Raman, " utilizzando uno strumento portatile che assomiglia a uno scanner di prezzi per misurare la dispersione della luce dal ghiaccio per imparare di cosa è fatta la superficie. Una tecnica simile potrebbe un giorno aiutare la navicella spaziale a Europa a identificare le firme chimiche della vita nel suo ghiaccio e nell'oceano. Per ora, Lo spettrometro Raman di Bower ha trovato un lichene, che sono comunità di funghi e altri microbi, vivere nel ghiaccio, probabilmente depositato lì da cenere vulcanica. Ha anche trovato varie specie di questo resistente organismo che prosperava sulla lava.

La lava è interessante anche per gli scienziati di Goddard, quindi aiuta che l'Islanda sia un paradiso di lava. Infatti, l'isola è stata composta negli ultimi 15-20 milioni di anni da lava indurita da continue eruzioni vulcaniche. Questo rende l'isola un buon proxy per pianeti come Marte, pure, quale, come l'Islanda, sono ricoperti da una roccia vulcanica chiamata basalto.

In Islanda, I geologi planetari di Goddard hanno anche visitato la regione degli altopiani, vicino a Vatnajökull, per indagare su un grande, campo di lava fresca chiamato Holuhraun. La lava è eruttata dalle fessure del terreno e ha attraversato 85 chilometri quadrati (53 miglia quadrate) in un'eruzione storica tra il 2014 e il 2015. Ora, nella loro terza visita alla principale bocca eruttiva di Holuhraun, i geologi planetari hanno cercato di documentare come il terreno fosse cambiato dalla loro ultima visita.

"Lo sfiato si sta ancora degradando in modo spettacolare", ha detto Jacob Richardson, un geologo planetario Goddard, alludendo alle frane attive dalle pareti di sfiato. "Questa erosione è un segno che le bocche vulcaniche impiegano più di un paio d'anni per stabilizzarsi; potrebbero volerci decenni".

Wheley, Richardson e il loro team hanno misurato quanto calore sta ancora rilasciando la lava e come la lava indurita sta cambiando il paesaggio locale, informazioni che forniranno il contesto per future osservazioni di vulcani esistenti o vecchi su vari corpi celesti.

"Raramente riusciamo a vedere depositi freschi in qualsiasi parte del sistema solare; guardiamo sempre lava di miliardi di anni, " disse Whelley. "Ma se puoi dire quanto calore c'è stato in una data eruzione nel corso della storia di un pianeta, potresti essere in grado di determinare la velocità con cui il pianeta si sta liberando del calore. Questo, a sua volta, ci dirà da quanto tempo produceva eruzioni vulcaniche che rilasciavano gas che mantenevano la sua atmosfera, che ha permesso le condizioni per la vita sul pianeta".

Anche se Marte non ha mai avuto condizioni adatte alla vita sulla sua superficie, nonostante le eruzioni vulcaniche, la vita avrebbe potuto fiorire sotto, Gli scienziati della NASA sospettano. Sotto la superficie di Marte potrebbe esserci dell'acqua, più protezione dalle forti radiazioni solari, e calore dalle vicine camere magmatiche, disse Richardson.

"Se guardi solo la roccia superficiale che possiamo vedere oggi, perderai gran parte della storia di come si sono evoluti questi pianeti, " Egli ha detto.

Questo è il motivo per cui la NASA farà cadere il suo lander InSight sulla superficie di Marte il 26 novembre, 2018 per ascoltare i tremori su Elysium Planitia, un campo vulcanico simile a Holuhraun, per studiare la crosta del pianeta, mantello, e nucleo.

Intanto, Gli scienziati di Goddard continueranno a cercare i segreti dell'evoluzione del nostro pianeta natale e dei suoi abitanti, un laboratorio ideale per studiare il cosmo.