Le eruzioni islandesi rivelano la calda storia di Marte
Le nuove fessure vulcaniche sono più ultraterrene di quanto non appaiano all’inizio.
Il post Le eruzioni islandesi rivelano il caldo History of Mars è apparso per la prima volta su Quanta Magazine .
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Dopo 15 mesi di terremoti sempre più intensi e dirompenti nella penisola islandese di Reykjanes, la regione ha finalmente rilasciato un po 'di pressione. Il 19 marzo, la lava è esplosa dal terreno nella valle disabitata di Geldingadalur, segnando la prima volta in 800 anni che questa striscia di terra sud-occidentale è stata scossa da un'eruzione.
I vulcanologi sono entusiasti, ma questo spettacolo non è solo un'opportunità per esplorare il mondo sotterraneo infuocato dell'Islanda. È anche una finestra su un altro mondo completamente. "L'eruzione è, a mio avviso, un fantastico analogo per Marte", ha detto Christopher Hamilton , uno scienziato planetario presso l'Università dell'Arizona.
Marte è un pianeta indiscutibilmente vulcanico. Nelle sue prime epoche, costruì vulcani così immensi che la loro formazione ne deformò la superficie. Ad un certo punto, hanno causato il ribaltamento dell'intero pianeta di 20 gradi. La sua produzione vulcanica è gradualmente rallentata, ma Marte ha continuato a creare piccoli vulcani e versare lava per la maggior parte della sua vita. Potrebbe anche essere vulcanicamente attivo oggi , con il magma che gorgoglia ancora sotto terra, forse preparandosi per una futura eruzione.
Eppure poco si comprende concretamente sulle origini, l'evoluzione e il comportamento del vulcanismo di Marte, motivo per cui i ricercatori sono entusiasti di utilizzare l'eruzione di Geldingadalur come analogo.
Nel corso della storia marziana, man mano che si formavano province vulcaniche giganti e il mondo si raffreddava e si restringeva, parti della sua superficie furono schiacciate insieme mentre altre furono smembrate. E nei punti in cui la crosta si è spaccata, il magma marziano è esploso dalle fessure.
Anche l'eruzione del Geldingadalur è iniziata lungo una fessura. La lava è sgorgata da un cono dalla forma strana a una velocità costante nelle ultime due settimane, riempiendo lentamente la valle. Come è tipico per questo tipo di eruzione, sia sulla Terra che su Marte, una seconda fessura – forse una delle tante a venire – si è aperta appena a nord della prima il 5 aprile, creando le proprie fontane e fiumi di lava.
Questo parossismo di dimensioni ridotte è stato reso possibile dalla posizione della penisola: si trova in cima alla dorsale medio atlantica, la spaccatura vulcanica che allontana le Americhe dall'Europa e dall'Africa. Questo divorzio tettonico avviene normalmente alla velocità con cui crescono le unghie dei piedi, ma i furiosi temblori tettonici che precedono l'eruzione suggeriscono che abbia ottenuto un aumento temporaneo della velocità, consentendo al magma di fare incursioni nei nuovi spazi vuoti all'interno della crosta superficiale.
Se il condotto al magma sottostante rimane aperto, l'eruzione del Geldingadalur potrebbe finire per costruire un piccolo vulcano a scudo, un tumulo magmatico estremamente ampio con una pendenza molto bassa. Un tale edificio sarebbe paragonabile a quelli trovati in tutto Marte, ha detto Hamilton, il che significa che questa eruzione potrebbe consentire agli scienziati di vederne uno crescere sulla Terra in tempo reale.
In un'altra somiglianza con Marte, l'eruzione coinvolge il basalto, un magma con una viscosità simile al miele. Il basalto è comune a molti vulcani, ma il magma dell'eruzione del Geldingadalur ha una consistenza particolarmente liquida. Il suo magma sale direttamente dal mantello e sta accelerando attraverso la crosta. "In realtà non si è fermato troppo durante il suo cammino verso la superficie", ha dettoTracy Gregg , un vulcanologo planetario presso l'Università di Buffalo. "Si è formato, e poi ha avuto posti dove andare e cose da fare."
Le eruzioni marziane spesso coinvolgevano una versione estremamente fluida del basalto, suggerendo che i suoi vulcani a volte potevano avere impianti idraulici in stile islandese.
Ma forse la correlazione più interessante tra Marte e l'Islanda è il modo in cui la loro attività vulcanica può influenzare la biologia.
Marte ha avuto molte eruzioni in cui il magma ha incontrato il ghiaccio. E se sei interessato a ciò che accade quando il magma incontra il ghiaccio, l'Islanda è il posto dove stare. "L'Islanda è un posto incredibile e uno dei migliori analoghi di Marte che abbiamo sulla Terra", ha detto Arola Moreras Marti , ricercatrice dell'Università di St. Andrews che studia le firme biologiche su Marte.
Il vasto ghiacciaio islandese Vatnajökull, ad esempio, si trova in cima a vari vulcani . Il magma all'interno di questi vulcani alimenta le calde piscine idrotermali in superficie, dove Moreras Marti va alla ricerca di vita microbica. "In essi trovi i microbi", ha detto, "i microbi più folli".
Quando il magma dell'eruzione del Geldingadalur incontra l'acqua sotterranea, crea nuove piscine idrotermali in superficie, nonché stagni e corsi d'acqua bollenti nel sottosuolo. Questo è accaduto continuamente nel passato di Marte – potrebbe anche accadere ora – quando il magma ha cotto le rocce e rilasciato idrogeno, anidride carbonica, metano, ferro, solfati e altri composti che i microbi possono usare per sostenersi. Questi tipi di composti vengono anche trasportati intorno al sottosuolo fradicio di Geldingadalur, creando squilibri chimici su cui prosperano i microbi.
Il magma può essere profondamente letale per noi, ma i microbi sotto Geldingadalur "probabilmente lo adorano", ha detto Moreras Marti.
La superficie marziana è stata a lungo un deserto irradiato inadatto alla vita. Ma quello che sta accadendo a Geldingadalur oggi è accaduto, e potrebbe ancora accadere, su Marte. In qualsiasi momento durante gli ultimi 4,5 miliardi di anni, ogni volta che la roccia calda incontrava l'acqua, sarebbero spuntate reti idrotermali sotterranee. Essendo schermati dalle radiazioni mortali che bombardano la sua superficie, questi nascondigli sotterranei sarebbero ambienti relativamente abitabili.
Marte era anche notevolmente più umido quando era giovane, con un'atmosfera più spessa che bloccava le radiazioni. Molto tempo fa, i microbi avrebbero potuto esistere sulla superficie.
Lì sarebbero stati periodicamente cucinati sterilizzando i flussi di lava, che è esattamente ciò che sta accadendo a Geldingadalur oggi. La lava sta uccidendo la vita microbica preesistente nel suolo. Nei prossimi mesi e anni, dalle ceneri del vecchio sorgerà un ecosistema nuovo di zecca.
Questo è uno dei motivi per cui Hamilton è lì. Quando i segnali indicavano un'imminente eruzione nella penisola, Hamilton ei suoi colleghi sono entrati in azione. "Non appena abbiamo visto i primi sciami di terremoti, siamo praticamente usciti campionando tutte le diverse aree per avere un'idea di quale sarebbe stata l'ecologia microbica di base", ha detto.
Hamilton e altri continueranno a prelevare campioni microbici dal suolo e anche dall'aria, poiché i microbi invasori potrebbero preferire lo scivolamento piuttosto che il nuoto. (Potrebbe essere necessario prelevare campioni anche dagli stivali delle persone, ha detto Hamilton, per cercare di individuare eventuali clandestini, una questione distintamente terrena, non marziana.)
Gli scienziati assaggeranno anche la lava stessa. Poche settimane dopo l'eruzione dell'Eyjafjallajökull in Islanda nel 2010, gli scienziati hanno scoperto non solo che i microbi avevano colonizzato il suolo circostante, ma che vivevano essi stessi sui nuovi flussi di lava . "La lava era ancora calda", ha detto Mario Toubes-Rodrigo , un microbiologo della Open University, che ha spiegato che gli scienziati in visita dovevano essere estremamente attenti. "Penso che anche un paio dei loro stivali si siano sciolti."
Ma forse la cosa più importante, i ricercatori saranno in grado di tracciare l'evoluzione delle ecologie sotterranee dal momento stesso in cui appare un nuovo habitat. Ciò rende gli imbrogli del sottosuolo a Geldingadalur un simulacro biologico raro e quasi ideale di ciò che potrebbe essere accaduto una volta, o potrebbe ancora accadere, su Marte.
L'eruzione potrebbe svanire nei prossimi giorni o settimane. Al contrario, potrebbe continuare a eruttare per anni, forse decenni, proprio come l' eruzione di 35 anni Pu'u 'Ō'ō sui fianchi del vulcano Kīlauea delle Hawaii. Se è così, questo sito diventerà un'attrazione sia per gli scienziati planetari che per gli astrobiologi: un laboratorio naturale longevo, sicuro e facilmente accessibile in cui comprendere meglio due pianeti al prezzo di un'eruzione.
C'è una differenza fondamentale, tuttavia: la portata degli eventi. I flussi di lava di Marte erano incredibilmente prolifici, producendo spesso abbastanza lava da seppellire una massa continentale delle dimensioni del Regno Unito nel giro di poche settimane. Ciò rende l'eruzione del Geldingadalur un "campo di lava su scala modello", ha detto Tobias Dürig , vulcanologo dell'Università d'Islanda. È un'eruzione marziana in miniatura.
Tutto considerato, probabilmente è meglio così.
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Questa è la traduzione automatica di un articolo pubblicato su Quanta Magazine all’URL https://www.quantamagazine.org/icelands-volcanoes-reveal-the-hot-history-of-mars-20210406/ in data Tue, 06 Apr 2021 16:24:16 +0000.