Marte

MARTE

Mosaico di un emisfero marziano. Le regioni chiare della parte sud sono coperte di anidride carbonica ghiacciata. Al centro si nota il cratere d'impatto Schiaparelli, del diametro di 450 Km. (USGS)

Marte e' il quarto pianeta del Sistema Solare.
E' detto anche "pianeta rosso"per il suo caratteristico colore, dovuto all'ossido di ferro che abbonda sulla sua superficie.
Il pianeta, visibile anche ad occhio nudo, e' noto fin dall'antichita' e prende il nome dal dio romano della guerra, forse a causa del suo colore acceso.
Marte e' stato sempre indicato come il piu' probabile candidato ad accogliere la vita sulla sua superficie, perche' le sue condizioni ambientali sono quelle che piu' si avvicinano a quelle terrestri, tra tutti i pianeti del Sistema Solare.

Nel secolo scorso vennero osservate sulla superficie di Marte delle striature scure, dette canali, nonche' delle macchie scure alla loro intersezione. Inoltre, si scopri' una variazione stagionali nell'aspetto delle macchie. Alcuni sostenevano che i canali fossero il letto di fiumi circondati da una fitta vegetazione, quindi che su Marte fosse presente la vita. Ben presto questa credenza dette origine ad un interesse molto acceso per il pianeta rosso, che e' all'origine del mito dei marziani.
In realta', le striature non sono altro che un effetto ottico e le variazioni stagionali nell'aspetto delle macchie sono dovute al deposito e allo spostamento di sabbia sotto l'azione dei forti venti marziani.

La "Faccia su Marte", che alcuni hanno interpretato fantasiosamente come prova di vita intelligente sul pianeta, e' probabilmente una collina erosa dai forti venti marziani. (Calvin J. Hamilton)

Gli esperimenti di carattere chimico-biologico compiuti dalle sonde Viking, le prime a posarsi sulla superficie marziana, hanno dato esiti contrastanti, ma in nessun caso hanno rivelato l'esistenza di alcuna forma di vita macroscopica sul pianeta.
Nell'agosto del 1996, e' stata annunciata la scoperta di componenti organiche in un meteorite caduto sulla Terra e certamente proveniente da Marte. Queste potrebbero indicare l'esistenza di microorganismi su Marte nel passato. Tuttavia e' troppo presto per dire se questo fatto implica l'esistenza di vita extraterrestre.

Il meteorite marziano ALH84001.
(NASA- Johnson Space Center)

Il pianeta rosso e' stato esplorato per la prima volta nel 1965 dalla sonda Mariner 4, che ha trasmesso le prime fotografie della superficie marziana. Nel 1971, la sonda Mariner 9 ha permesso di costruire la sua cartografia completa. Nel 1976 le sonde americane Viking 1 e Viking 2 sono riuscite a scendere sul suolo di Marte e hanno trasmesso a terra molti dati, tra cui quelli sulla composizione e temperatura atmosferica.
Per il futuro, e' prevista l'esplorazione di Marte da parte del Mars GlobalSurveyor e del Mars Pathfinder.

Il diametro di Marte e' di 6.794 Km, esso e' il settimo pianeta del Sistema Solare in ordine di grandezza.
La massa e' pari a 6,4219 x 10²³ Kg, cioe' 64 miliardi di miliardi di tonnellate.
Marte ruota attorno al Sole ad una distanza media di 227 milioni e 940 mila Km, pari a 1,52 U.A.; la distanza all'afelio e' di 249,23 milioni di chilometri, al perielio di 206,65 milioni di chilometri. L'eccentricita' dell'orbita marziana e' dunque abbastanza alta: 0,093.

Tre immagini di Marte in
opposizione, prese dal
Telescopio Spaziale Hubble
da una distanza di 103 milioni
di Km. Si distinguono le tre grandi
regioni Tharsis, Vallis Marineris
e Syrtis Major. (HST)

Il pianeta ha due piccoli satelliti, Deimos e Phobos.

Deimos in un'immagine del Viking, del 1977. (NSSDC/NASA)

Phobos fotografato dalla navicella Viking nel 1977. (NASA)

Marte possiede, come tutti i pianeti tellurici, un denso nucleo ferroso del raggio di 1.700 Km, circondato da un mantello di roccia.
La densita' del pianeta (3,96) e' piu' bassa rispetto a quella degli altri pianeti dello stesso tipo e questo indica che il nucleo e' composto da elementi piu' leggeri: esso contiene probabilmente una larga frazione di solfuro di ferro.
Inoltre, l'assenza di campo magnetico indica che questo nucleo puo' essere solido. Un nucleo fluido produrrebbe infatti un sia pur tenue campo magnetico per effetto dinamo, a causa della rotazione differenziale del pianeta e del suo nulceo.

Mappa sinusoidale di Marte.
(Calvin J. Hamilton)

La crosta e' piu' spessa di quella terrestre, puo'raggiungere in alcuni punti i 150 Km di spessore. La sua composizione e' simile a quella della crosta terrestre, ma contiene due volte meno silicio e tre volte piu' ferro; da cio' deriva il suo colore rosso.

Frana nella Vallis Marineris.
(Calvin J. Hamilton)

La superficie marziana ha una grande varieta' morfologica: vi si trovano monti, vallate, crateri, bacini e vulcani.
Dal punto di vista morfologico, Marte si puo' suddividere in due grandi regioni. L'emisfero sud e' geologicamente piu' vecchio, caratterizzato da altopiani e crateri a fondo piatto. L'emisfero nord e' piu' giovane e dominato dalla regionedel massiccio di Tharsis, ricca di vulcani.

Alcuni tipi di dune nella regione polare nord del pianeta. (Calvin J. Hamilton)

Si pensa che tra tutti i pianeti, Marte sia quello il cui interno si e' raffreddato piu' lentamente e questo abbia permesso la formazione di strutture superficiali fino ad epoche molto recenti.
Anche questo pianeta, come Mercurio, non presenta il moto orizzontale delle zolle che caratterizza la superficie terrestre e la formazione di catene montuose per corrugamento del suolo. Al contrario, i monti di Marte sono di origine vulcanica, anche se i vulcani sono attualmente inattivi.

Mosaico di immagini di Marte. Al centro, la regione dei canyons nella Vallis Marineris. Ad ovest, le tre macchie rosso scuro sono i vulcani di Tharsis. (USGS)

I crateri marziani sono stati in parte erosi dall'atmosfera, anche se ce ne sono di giovani: Marte viene tuttora bombardato da una certa quantita' di meteoriti. Alcuni crateri sembrano invece di origine vulcanica.
I bacini hanno dimensioni fino a 2.000 Km.I vulcani di Marte si raggruppano in due regioni principali, l'altopiano di Tharsis, largo 4.000 Km e alto 10, e Arsia Silva.
La faglia piu' importante, nota come Vallis Marineris, e' in realta' un enorme sistema di canyons, lungo 4.500 Km, largo fino a 120 e profondo fino a 7.
Il suolo di Marte e' ricoperto da una moltitudine di rocce e da uno strato di sabbia profondo qualche centimetro.

Primavera sull'emisfero nord di Marte: il ghiaccio della calotta polare e' sublimato ed essa si e' ritirata. (HST)

Un'altra importante caratteristica di Marte sono le sue calotte polari: esse sono depositi stratificati di anidride carbonica e sabbia alternate, che ricoprono i poli del pianeta. Le dimensioni delle due calotte sono diverse e variano nel corso delle stagioni marziane.
Durante l'estate dell'emisfero nord, l'anidride carbonica sublima a causa dell'insolazione, cioe' passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso, e la calotta scompare lasciando un residuo di ghiaccio d'acqua.
La calotta meridionale, invece, si restringe ma non scompare mai del tutto.

Immagine del Polo Sud al minimo della sua estensione (circa 400 Km di diametro). Il ghiaccio appare rossiccio a causa della sabbia che vi e' incorporata. (NASA)

Il Polo Nord marziano. (Calvin J. Hamilton)

Ci sono su Marte alcuni antichi letti fluviali disseccati con evidenti segni di erosione: la loro eta' e' circa 4 miliardi di anni. In passato, quindi, l'acqua sembra essere esistita in quantita' piuttosto abbondanti sul pianeta. Attualmente non esiste invece acqua in forma liquida sulla sua superficie: alla pressione media di 6 millibar l'acqua evapora a 0 gradi centigradi, cioe' sublima. Probabilmente, se su Marte c'e' acqua, e' intrappolata nel sottosuolo gelato del pianeta sotto forma di permafrost, cioe' di terreno gelato.

Sistema di "fiumi" e "canali" acsiutti che sembrano pero' essere stati erosi lentamente da acqua. Essa esisteva probabilmente su Marte, in un lontano passato. (Calvin J. Hamilton)

Isole nel terreno marziano, probabilmente formate per erosione dell'acuqa. I crateri che si vedono hanno diametri di 8-10 Km, la scarpata un'altezza di circa 500 metri. (Calvin J. Hamilton)

Porzione del canale Ravi Vallis. Come molti altri canali, fa parte di una regione in cui il terreno e' molto frastagliato e caotico, cioe' quello dei piu' vecchi altipiani di Marte. La struttura dei canali indica che un tempo dovevano contenere acqua in rapido flusso. (Calvin J. Hamilton)

L'atmosfera marziana e' molto tenue: la pressione sul pianeta varia da un massimo di 9 millibar sul fondo delle depressioni, fino ad un minimo di 1,5 sulla sommita' dei monti, con una media di 6,1 millibar.
Malgrado la scarsissima densita' atmosferica, Marte e' spazzato da fortissimi venti, che provocano delle vere e proprie tempeste di sabbia in grado di oscurarne anche per mesi la superficie.
In questa atmosfera si muovono delle nubi di colore giallastro, che sono in realta' vortici di sabbia sollevati dai venti. Esse possono arrivare fino ad altezze di 50 Km e nascondere l'intera superficie del pianeta. Inoltre si trovano nubi di colore blu, localizzate tra 10 e 20 Km di altezza dal suolo, composte di cristalli di ghiaccio.

Una tempesta di sabbia su Marte.
(Calvin J. Hamilton)

Un'atmosfera cosi' rarefatta ha una piccolissima inerzia termica, cioe' una bassa capacita' di trattenere il calore: questo fa si'che la temperatura vari con grande rapidita' e ampiezza sul pianeta. L'escursione termica giornaliera e' quindi elevata: circa 60 gradi.
Le temperature rivelate dalle sonde variano da -123 a + 22 ^oC a seconda delle zone del pianeta e delle stagioni.

L'anidride carbonica e' il costituente principale dell'atmosfera marziana (95,3%); gli altri gas presenti sono l'azoto (2,7 %), l'argon (1,6 %), l'ossigeno e altri gas (0,4 %), mentre il vapore acqueo ne costituisce meno dello 0.04 %.
Malgrado l'abbondanza di anidride carbonica, l'effetto serra che essa produce e' in grado di aumentare la temperatura del pianeta di soli 5 gradi.

ANIMAZIONI

La valle Marineris, AVI, 1.5 Mb (NASA/JPL)

I poli marziani, AVI, 1.4 Mb (NASA)

Il Monte Olimpo, AVI, 3.5 Mb (NASA)