Il pianeta rosso non è più un mondo inerte
Le analisi più recenti dei dati raccolti dalle missioni della NASA rivelano qualcosa di sorprendente: Marte è tutt'altro che un mondo morto. Nel suo interno qualcosa si muove, ridistribuisce la massa e sta letteralmente ricaricando l'orologio cosmico del pianeta.
Fin dai tempi delle sonde Viking negli anni Settanta, gli scienziati misurano la velocità di rotazione di Marte con una precisione straordinaria. I rilevamenti accumulati nel corso dei decenni mostrano una tendenza inequivocabile: il pianeta ruota sempre più velocemente e la sua giornata si sta impercettibilmente accorciando.
Il giorno marziano si riduce di circa 7,6 × 10⁻⁴ millisecondi all'anno — una frazione infinitesimale, eppure la tendenza è stabile e confermata. Per un essere umano si tratta di una differenza completamente impercettibile, ma su scala geologica un effetto simile richiede spostamenti di massa significativi all'interno del pianeta. La fisica è implacabile: quando una porzione di massa si avvicina all'asse di rotazione, il momento d'inerzia diminuisce e il pianeta inizia a girare più velocemente. È esattamente lo stesso principio che usa un pattinatore artistico quando stringe le braccia al corpo per eseguire una piroetta più rapida.
Su Marte questo significa una cosa sola: la materia all'interno del pianeta si sta ridistribuendo in modi che fino ad ora erano stati sottovalutati. Per capire cosa stia effettivamente accadendo, un team della Delft University of Technology e dell'Università di Utrecht ha combinato i dati gravitazionali degli orbitatori con le informazioni sismiche della missione InSight. I risultati hanno sorpreso profondamente la comunità geofisica.
Sotto l'altopiano di Tharsis galleggia una gigantesca bolla meno densa del circostante
La chiave del mistero si trova sotto la regione di Tharsis — un colossale altopiano vulcanico con un'estensione paragonabile a quella dell'Africa. Proprio lì si erge l'Olympus Mons, la montagna più alta conosciuta nell'intero Sistema Solare, con un'altezza superiore ai 21 chilometri.
Un'concentrazione di massa così imponente deforma il campo gravitazionale di Marte. I satelliti in orbita accelerano leggermente quando sorvolo Tharsis, per poi rallentare man mano che si allontanano. Da queste sottili variazioni è possibile dedurre la struttura interna della materia del pianeta.
I modelli elaborati dagli scienziati faticavano a lungo a concordare con le osservazioni. Indipendentemente da come i ricercatori modificassero lo spessore e la rigidità della crosta, rimaneva sempre un segnale gravitazionale residuo che le strutture superficiali non riuscivano a spiegare. Questo indicava chiaramente che la sorgente si trovava in profondità nel mantello planetario.
La soluzione che meglio si adatta ai dati è una vasta regione con densità inferiore a quella del mantello circostante. Secondo le stime:
- si trova a una profondità di circa 1200 chilometri
- ha un diametro di circa 1500 chilometri
- raggiunge uno spessore di circa 400 chilometri
- è meno densa del materiale circostante di circa 60 chilogrammi per metro cubo
- ricorda un disco di materia più calda e leggera
- si comporta come una bolla d'aria nell'acqua che cerca di risalire verso la superficie
- la struttura corrisponde a un pennacchio del mantello noto anche sulla Terra
- alimenta l'attività vulcanica attraverso un flusso verticale di materiale più caldo
Questa massa fluttuante sotto Tharsis altera la distribuzione della materia all'interno di Marte. È proprio questa riorganizzazione interna a spiegare l'accelerazione di rotazione osservata. I ricercatori delle università olandesi sono riusciti a collegare questi risultati alle misurazioni a lungo termine, costruendo un modello coerente della dinamica interna del pianeta rosso.
Come la missione InSight ha permesso di spiare il centro di Marte
Prima che il lander InSight atterrasse nel 2018 sulla pianura di Elysium Planitia, i modelli della struttura interna di Marte assomigliavano più a congetture che a scienza solida. Mancavano dati concreti: le stime sullo spessore della crosta oscillavano tra 24 e 72 chilometri, lasciando un margine enorme nell'adattamento dei modelli gravitazionali.
Il sismometro di precisione di InSight ha cambiato tutto. L'analisi dei terremoti marziani ha permesso di stimare lo spessore medio della crosta, la densità del mantello e le dimensioni del nucleo planetario. Grazie a queste misurazioni è stato possibile affinare il modello del pianeta con numeri precisi. Dall'analisi di sensibilità emerge che lo spessore medio della crosta marziana è di circa 55 chilometri, con una densità di circa 3050 chilogrammi per metro cubo.
La litosfera, ovvero l'involucro esterno rigido del pianeta, presenta uno spessore elastico vicino ai 100 chilometri. L'integrazione di questi dati con le mappe del campo gravitazionale ha prodotto un salto qualitativo notevole. Il modello che considera sia la flessione della litosfera sia i flussi nel mantello riproduce con precisione molto maggiore il campo gravitazionale globale di Marte.
E, cosa ancora più importante, lascia un caratteristico segnale residuo nella regione di Tharsis che richiede necessariamente la presenza di una struttura profonda e meno densa. Scienziati della NASA e di istituzioni europee hanno sfruttato la combinazione di dati orbitali e superficiali per costruire il ritratto più accurato mai realizzato dell'interno marziano.
Marte potrebbe essere ancora un pianeta geologicamente attivo
L'indicazione che sotto Tharsis operi un pennacchio del mantello attivo cambia radicalmente la nostra visione di Marte. Per anni molti ricercatori consideravano il pianeta rosso un mondo pietrificato: vulcani spenti da millenni, scosse sporadiche e un interno che si raffredda lentamente.
Se nel mantello continua a risalire materiale caldo, la storia potrebbe essere ben diversa. I vulcani silenziosi da milioni di anni non hanno necessariamente esaurito la loro attività per sempre. Il ritmo del moto ascensionale di una simile struttura sembra compatibile con il ciclo degli episodi vulcanici documentati nella geologia marziana.
Alcuni meteoriti marziani, i cosiddetti shergottiti, suggeriscono eruzioni relativamente recenti, avvenute decine di milioni di anni fa. Un pennacchio nel mantello potrebbe essere la fonte comune di questi eventi. Ricercatori dell'Institut de Physique du Globe de Paris e di altre istituzioni stanno indagando se questi meteoriti portino tracce del materiale più caldo proveniente dagli strati profondi del pianeta.
La domanda fondamentale rimane aperta: questo processo è ancora in corso, o stiamo assistendo soltanto alla sua fase terminale? I dati attuali non consentono una risposta definitiva. Gli autori degli studi propongono una nuova missione dedicata esclusivamente a misurazioni ad alta precisione delle variazioni temporali del campo gravitazionale marziano. Lo spostamento di una struttura così vasta e meno densa dovrebbe modificare lentamente la gravità del pianeta, offrendo un test diretto di questa ipotesi.
Perché queste scoperte contano per le future missioni e per la vita nello spazio
Sapere che Marte nasconde ancora processi attivi nel proprio interno ha diverse implicazioni pratiche. Se il pianeta non è completamente spento, potrebbe conservare calore nelle profondità per un tempo più lungo. Questo influenza direttamente la circolazione dell'eventuale acqua nella crosta e nel mantello, lo stoccaggio a lungo termine di energia geotermica e la stabilità chimica delle rocce rilevanti per l'origine e la sopravvivenza della vita.
Un interno più dinamico significa anche che il paesaggio marziano potrebbe continuare a cambiare su scale temporali molto lunghe. Le prossime generazioni di sonde — e un giorno le missioni con equipaggio umano — arriveranno su un pianeta meno prevedibile di quanto si pensasse. Piccoli terremoti, zone locali di flusso termico elevato o persino una remota riattivazione del vulcanismo sono scenari che gli ingegneri delle missioni dovranno tenere in considerazione.
Dal punto di vista della scienza planetaria, Marte si rivela un eccellente laboratorio comparativo. Terra, Venere e Marte rappresentano tre percorsi evolutivi distinti per i pianeti rocciosi. Capire perché Marte si sia raffreddato notevolmente ma non del tutto può aiutare a valutare quali condizioni favoriscano un'attività geologica duratura, e se questa possa essere collegata alle probabilità di sviluppo della vita.
Vale la pena ricordare che l'accelerazione della rotazione, per quanto microscopica, è un segnale continuo dei processi in atto sotto la superficie. Per gli scienziati è qualcosa di simile al polso del pianeta. Finché continua a cambiare, nell'interno di Marte accadono cose che strumenti sufficientemente sensibili possono monitorare nel tempo.
Cosa significano queste scoperte per la futura colonizzazione del pianeta rosso
Per i futuri abitanti di Marte, qualora un giorno arrivassero, questi processi potrebbero rappresentare sia una minaccia sia un'opportunità. L'energia geotermica potrebbe alimentare le basi nelle aree con flusso termico più elevato. D'altra parte, l'attività tettonica o vulcanica comporta sempre dei rischi.
Le nuove ricerche dimostrano che pianificare colonie su un Marte eternamente morto potrebbe rivelarsi un errore di valutazione. Il pianeta sta compiendo un movimento sottile ma reale verso una maggiore dinamicità — in senso letterale e figurato. Ricercatori del California Institute of Technology e del Jet Propulsion Laboratory sottolineano che comprendere questi processi sarà fondamentale per garantire la sicurezza di eventuali insediamenti umani su Marte.
