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Sono state analizzate dettagliate immagini tridimensionali di una vasta frana su Marte, che si estende su una superficie di oltre 55 chilometri, per capire come si sono formati solchi insolitamente grandi, di età stimata di circa 400 milioni di anni.

I risultati, pubblicati oggi su Nature Communications, mostrano per la prima volta che le strutture uniche createsi in seguito alle frane marziane, potrebbero essersi formate per l’alta velocità (fino a 360 chilometri all’ora) a causa degli strati sottostanti di rocce instabili e frammentate.

Il primo autore, Ph.D. la studentessa Giulia Magnarini (UCL Earth Sciences), ha dichiarato: “Le frane sulla Terra, in particolare quelle in cima ai ghiacciai, sono state studiate dagli scienziati e paragonate a quelle su Marte perché mostrano creste e solchi di forma simile, deducendo che anche le frane marziane dipendevano da un substrato ghiacciato. Tuttavia, abbiamo dimostrato che il ghiaccio non è un prerequisito per tali strutture geologiche su Marte, che possono formarsi su superfici ruvide e rocciose. Questo ci aiuta a comprendere meglio la modellatura dei paesaggi marziani e ha implicazioni su come le frane si formano su altri corpi planetari tra cui la Terra e la Luna“.

Il team, dell’UCL, il Museo di storia naturale (Londra), l’Università Ben Gurion di Negev (Israele) e l’Università del Wisconsin Madison (USA), hanno utilizzato le immagini scattate dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA per analizzare alcune delle frane meglio definite.

Le sezioni trasversali della superficie marziana nel Coprates Chasma nelle Valles Marineris sono state analizzate per studiare il rapporto tra l’altezza delle creste e la larghezza dei solchi rispetto allo spessore dei detriti depositati.

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Credito: Giulia Magnarini / NASA

È stato scoperto che le strutture mostrano gli stessi rapporti di quelli comunemente osservati negli esperimenti di fluidodinamica usando la sabbia, suggerendo che uno strato di base rocciosa instabile e secco agisce come uno ghiacciato nel creare le vaste formazioni.

Laddove i depositi di frane sono più spessi, le creste formano un’altezza di 60 metri e i solchi sono larghi quanto otto piscine olimpioniche end-to-end. Le strutture cambiano quando i depositi si diradano verso i bordi della frana. Qui, le creste sono poco profonde a 10 metri di altezza e siedono più vicine tra loro.

Il co-autore, il Dr. Tom Mitchell, Professore associato di Geologia dei terremoti e fisica delle rocce (UCL Earth Sciences), ha dichiarato: “La frana marziana che abbiamo studiato copre un’area più grande della Grande Londra e le strutture al suo interno sono enormi; quelle sulla Terra si erodono molto più velocemente di quelle su Marte a causa della pioggia. Anche se non escludiamo la presenza di ghiaccio, sappiamo che il ghiaccio non era necessario per formare i lunghi intervalli che abbiamo analizzato su Marte”

Come spiegato da Mitchell si viene a creare un fenomeno simile a quello che si ha quando una casa viene demolita: l’aria calda e meno densa sale sopra mentre le pietre più pesanti cadono. Questo meccanismo, su Marte, ha spinto il flusso di depositi fino a 40 km di distanza dalla montagna dalla quale si sono originate ad altissima velocità.

Il gruppo di ricerca comprende l’astronauta dell’Apollo 17, il professor Harrison Schmitt (Università del Wisconsin Madison), che ha completato il lavoro geologico sul campo lunare. Il professor Schmitt ha dichiarato: “Questo lavoro sulle frane marziane è di grande aiuto per una ulteriore comprensione delle frane lunari come la valanga che ho studiato nella valle del Taurus-Littrow durante l’esplorazione dell’Apollo 17 e ho continuato a esaminarla usando immagini e dati raccolti più di recente dall’orbita lunare. L’avvio e i meccanismi del flusso sulla Luna possono essere molto diversi da quelli di Marte, tuttavia i confronti spesso aiutano i geologi a comprendere caratteristiche simili“.

In collaborazione con la NASA sono previsti nuovi studi su questi fenomeni marziani.

Approfondimento 

“Longitudinal ridges imparted by high-speed granular flow mechanisms in martian landslides’ Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-12734-0