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Le recenti analisi condotte sulla struttura profonda di Marte hanno confermato una realtà geologica affascinante: il Pianeta Rosso non è un corpo celeste uniforme, ma un mondo diviso in due metà radicalmente differenti. Grazie ai dati raccolti e analizzati nel corso degli ultimi anni, un team di scienziati ha scoperto che il mantello situato sotto l’emisfero meridionale di Marte presenta temperature fino a 400 °C superiori rispetto a quelle misurate sotto l’emisfero settentrionale. Questa sorprendente discrepanza termica aggrava ulteriormente la già nota dicotomia marziana, che vede il nord caratterizzato da vaste pianure e il sud dominato da altipiani rocciosi e scoscesi. Le implicazioni di questa scoperta sono vaste, poiché potrebbero riscrivere la nostra comprensione della storia vulcanica del pianeta e della sua passata abitabilità, temi centrali per le missioni di esplorazione previste per la fine del 2026 e oltre.
L’astronomo Alexander Berne, alla guida di un team di ricerca internazionale, ha esaminato i dati d’archivio di tre storiche missioni della NASA: il Mars Global Surveyor, il Mars Odyssey e il Mars Reconnaissance Orbiter. Attraverso un’analisi meticolosa delle variazioni infinitesimali nella velocità orbitale di questi veicoli spaziali, i ricercatori sono riusciti a mappare con precisione le fluttuazioni del campo gravitazionale di Marte. Queste variazioni gravitazionali riflettono la distribuzione della massa interna e, di conseguenza, le differenze di densità e temperatura nel mantello. I risultati indicano chiaramente che l’interno di Marte non possiede una simmetria sferica, come si era ipotizzato in passato, ma mostra una marcata asimmetria termica che riflette la morfologia superficiale esterna.
Per giungere a queste conclusioni, Alexander Berne ha perfezionato una tecnica innovativa denominata tomografia mareale. Questo metodo non si limita a osservare la gravità statica, ma tiene conto di come l’attrazione gravitazionale esercitata dal Sole deformi leggermente Marte mentre il pianeta percorre la sua orbita ellittica. Questa deformazione, simile alle maree terrestri ma applicata alla crosta solida, permette di sondare la rigidità e lo stato termico delle profondità marziane. I dati indicano che la crosta nell’emisfero sud è mediamente più spessa di 25 chilometri rispetto a quella nord. Questa configurazione agisce quasi come un isolante termico, impedendo al calore interno di disperdersi nello spazio con la stessa velocità con cui avviene nell'emisfero settentrionale, mantenendo così le profondità del sud in uno stato di calore persistente.
La dicotomia tra le pianure settentrionali e gli altipiani meridionali è uno dei misteri più duraturi della planetologia. Mentre il nord è caratterizzato da bacini che un tempo avrebbero potuto ospitare un vasto oceano primordiale, il sud è costellato di antichi crateri da impatto. Secondo una delle teorie più accreditate, questa enorme differenza strutturale sarebbe il risultato di un impatto cataclismatico avvenuto oltre quattro miliardi di anni fa. Un corpo celeste di dimensioni colossali avrebbe colpito l’emisfero nord, creando il gigantesco bacino Borealis e facilitando una rapida dispersione del calore interno in quell'area. Al contrario, l’emisfero sud, rimasto intatto o meno influenzato dall’evento, avrebbe conservato la sua struttura originale e il calore radiogenico accumulato durante la formazione del sistema solare.
Le scoperte di Alexander Berne trovano riscontro anche nei dati storici forniti dal lander InSight della NASA, che ha concluso la sua missione operativa nel dicembre 2022. InSight aveva rilevato che le onde sismiche prodotte dai terremoti marziani (i cosiddetti marsquakes) tendevano a dissiparsi molto più rapidamente quando attraversavano il sottosuolo dell’emisfero sud rispetto a quello nord. Questo comportamento è tipico dei materiali che si trovano a temperature più elevate, poiché il calore riduce la rigidità delle rocce e ne aumenta la capacità di assorbire l’energia sismica. L'integrazione di questi dati sismici con i nuovi modelli di gravità rafforza l’ipotesi di un mantello meridionale ancora parzialmente fluido o comunque significativamente più plastico del previsto.
Un altro aspetto fondamentale riguarda il magnetismo del pianeta. Sebbene oggi Marte non possieda un campo magnetico globale attivo, le rocce della crosta meridionale conservano tracce di un antico magnetismo residuo. Se il mantello sottostante è rimasto così caldo per miliardi di anni, potrebbe aver influenzato il mantenimento di temperature superiori alla temperatura di Curie in determinati minerali ferrosi, impedendo loro di perdere la magnetizzazione acquisita in epoche remote. Questo fenomeno suggerisce che l’attività geodinamica interna del pianeta sia durata molto più a lungo di quanto precedentemente stimato dai modelli classici di raffreddamento planetario, offrendo nuove prospettive sulla cronologia del vulcanismo marziano, inclusa l'attività di giganti come l'Olympus Mons.
In conclusione, la comprensione dell’asimmetria interna di Marte è cruciale per pianificare le future basi umane e le missioni di ricerca di vita microscopica. La presenza di un mantello più caldo a sud potrebbe indicare zone in cui l’acqua liquida potrebbe esistere ancora oggi nel sottosuolo profondo, protetta dalle radiazioni cosmiche. Secondo Alexander Berne, la tecnica della tomografia mareale potrà ora essere applicata ad altri corpi celesti, come Mercurio o le lune ghiacciate di Giove, per svelare se l'asimmetria termica sia una caratteristica comune nell’evoluzione dei pianeti rocciosi. Entro la fine del decennio, i nuovi dati che verranno trasmessi dalle missioni in orbita permetteranno di costruire modelli 3D ancora più accurati, aprendo la strada a una nuova era della geologia planetaria.
