NOTIZIARIO
ANNO VII - NUMERO 23
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Immagine 1: quattro prospettive di Marte che ne mostrano l'intera superficie come appariva nel 2001 (fonte HSTScI) |
Marte è 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. Alcune delle sue caratteristiche si avvicinano a quelle della Terra, mentre altre sono sostanzialmente diverse.
Dista dal Sole 228 milioni di km e possiede due piccoli satelliti, Phobos e Deimos. Esso rivolve attorno al Sole in un'orbita abbastanza ellittica e la sua distanza col nostro pianeta cambia continuamente; quando si trova in opposizione, cioé quando il Sole, la Terra e Marte si trovano tutti e tre dalla stessa parte, alcune volte essa è particolarmente piccola (grande opposizione), come negli anni 2001-2003-2005, mentre in alcuni anni essa è molto più grande, come una quindicina-ventina d'anni prima. Nella notte fra il 27 e 28 agosto 2003 essa è stata la minima degli ultimi 54 mila anni e viene pertanto definata "grandissima opposizione", avendoci mostrato il pianeta rosso con una strabiliante dimensione angolare di 25,1" d'arco. Il grafico qui linkato mostra la variazione della distanza minima Terra-Marte negli ultimi anni, che nel 2003 è stata circa i 37 milioni di miglia (59 milioni di km).
![]() | Immagine 2: ripresa a colori del Telescopio Spaziale Hubble nel 2001; si vedono i poli e ampie formazioni di nebbia superficiale alle alte latitudini. A destra è ben visibile la Syrtis Major (fonte STScI) I particolari dell'immagine vengono descritti qui. Per visionare una cartina dettagliata del pianeta cliccate PIA02031.jpg. |
Le sue dimensioni sono circa la metà di quelle della Terra, con un raggio equatoriale di 3.396,0 (+/- 0,3) km. ed uno polare di 3.373,4 (+/- 0,5) km. L'atmosfera è sottilissima, prevalentemente composta d'anidride carbonica. Il pianeta, visibile ad occhio nudo, è noto fin dall'antichità e prende il nome dal dio romano della guerra, a causa del suo colore rosso acceso. Marte è stato sempre indicato come il più probabile candidato ad accogliere la vita sulla sua superficie, perché le sue condizioni ambientali sono quelle che più si avvicinano a quelle terrestri, tra tutti i pianeti del Sistema Solare.
Nel secolo scorso furono osservate sulla superficie di Marte delle striature scure, dette "canali", nonché
delle macchie scure alla loro intersezione. Inoltre, si scoprì una variazione stagionale 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 la
credenza dette origine ad un interesse molto acceso per il pianeta rosso, che è all'origine del mito dei marziani. L'incomprensione
nacque perché dall'italiano "canale" (ove s'intendeva un apparente segmento scuro che sembrava unire zone scure sulla superficie del
pianeta, intese come zone ricoperte da vegetazione), coloro che tradussero gli articoli di Virginio Schiapparelli impiegarono l'inglese
"canal" (canale artificiale) e non "channel" (canale naturale, come intendeva lo Schiapparelli). Ben presto iniziò un'isteria di massa
che prese migliaia di persone, talune spaventate e altre speranzose di poter un giorno conoscere i marziani!
In realtà le striature non sono altro che un effetto ottico, conseguente le variazioni stagionali nell'aspetto delle macchie, e sono
dovute al deposito in certe zone e allo spostamento di sabbia in altre sotto l'azione dei forti venti marziani.
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Immagine 4: ripresa RGB di Mauro Zorzenon del 3 agosto 2003; per confronto provate ad osservare come si ripredeva Marte solamente 4 anni prima! (fonte CAST) |
Il pianeta rosso è stato esplorato per la prima volta da sonde spaziali nel 1965, dalla sonda Mariner 4, la quale ha trasmesso le prime fotografie della sua superficie. Nel 1971, la sonda Mariner 9 ha permesso di costruire la sua prima cartografia completa. Cinque anni dopo, nel 1976, due sonde americane sono penetrate nell'atmosfera del pianeta riuscendo ad "ammartere" (a scendere sul suolo di Marte): le Viking 1 e Viking 2 hanno trasmesso a terra molti dati, tra i quali quelli sulla composizione e temperatura dell'atmosfera nei pressi dei lander. I due moduli orbitali (gli orbiter) hanno invece mappato l'intera l'atmosfera e fotografato la superficie del pianeta per due anni terrestri, permettendo per la prima volta un'analisi completa di un anno marziano (corrispondente a due dei nostri).
In base a quanto scoperto dalle recenti missioni che hanno studiato Marte, in particolare da quanto è
risultato dai dati dell'apparecchio Omega imbarcato sulla sonda europea Mars Express (che ha mappato il 90% della superficie
e ricostruito la sua storia geologica), si può dire con una certa sicurezza che il pianeta ha vissuto tre ere geologiche. Il lavoro,
diretto dal ricercatore francese Jean-Pierre Bibring, professore dell'Istituto di Astrofisica Spaziale di Orsay in Francia,
stabilisce che la prima era, denominata Phyllosian, sia riferibile al periodo compreso tra 4,5 e 4,2 miliardi d'anni fa, cioé
il tempo durante il quale si formò il pianeta. Il clima sarebbe stato contradistinto da altissime temperature e forte umidità, un
insieme di condizioni che avrebbe favorito la formazione dei vasti strati argillosi che ancora oggi ricoprono la superficie planetaria.
Secondo l'equìpe francese questa fase avrebbe permesso la nascita della vita sul pianeta, dato che gli strati argillosi avrebbero
trattenuto l'acqua in "superficie", permettendo la nascita di mari e laghi a una certa profondità sotto la crosta planetaria. Questa
peculiare situazione avrebbe mantenuto per un certo periodo un ambiente favorevole, come probabilmente avvenne anche sul nostro pianeta,
permettendo lo sviluppo d'una vita elementare. Già la conferma di questa ipotesi sarebbe un grandissimo risultato per la planetologia,
fornendo ulteriori indizi utili per capire come la vita sia nata nel nostro Sistema Solare.
La seconda era geologica marziana ipotizzata, chiamata Theiikian, avrebbe avuto inizio 4,2 miliardi d'anni fa per protrarsi per
quattrocento milioni d'anni, e fu caratterizzata da un'imponente serie di eruzioni vulcaniche che modificarono il clima. Tra i vari
elementi emessi dai vulcani, una parte rilevante l'ebbe lo zolfo (S) il quale, entrando nell'atmosfera, avrebbe reagito chimicamente
con l'acqua ivi presente e creano piogge acide, i cui segni sono tutt'ora visibili sulle rocce indagate dalla Mars Express (la
sonda europea).
L'ultima era, che coMinciò 3,8 miliardi d'anni fa e che prosegue sino ai giorni nostri, è stata chiamata Siderikian: l'evento
principale che la caraterizza è la progressiva scomparsa dell'acqua superficiale, causata dal raffreddamento di Marte. Questo
ha portato alle attuali condizioni climate, caratterizzate da bassissima pressione atmoferica, estrema aridità superficiale, bassa
temperatura media del pianeta. Il clima freddo abbinato agli ampi strati argillosi potrebbero aver conservato tracce fossili della
vita primordiale, per cui, se la vita è esistita, è solo una questione di tempo trovarne le tracce. Ciò non sarà per nulla facile e
semplice, ma con gli adeguati mezzi si troverebbero le prove che il nostro non è stato l'unico corpo (pianeta o satellite) che ha
ospitato (o che sta ospitando) la vita, dato che oltre a Marte è Europa, uno dei satelliti principali di Giove
che si pensa possa essere un altro buon candidato e, forse, nemmeno l'unico nel Sistema Solare.
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Immagine 5: rilevazioni termiche durante la notte marziana; si notano i forti dislivelli, una cinquantina di gradi, fra l'emisfero settentrionale e quello meridionale (fonte NASA) |
Le temperature rilevate dai moduli d'atterraggio delle sonde
Viking sono
paragonabili a quelle dell'Antartide, fra i -80 e i -30 gradi Celsius, ma non sono le massime escursioni
misurate negli ultimi anni. Ci sono variazioni termiche non solo fra il giorno e la notte, ma pure fra
l'emisfero settentrionale e quello meridionale (l'immagine qui sopra ne è un chiaro esempio).
Ho trovato due animazioni che mostrano l'evoluzione termica sulla superficie, una dal
22 giugno all'8 luglio 2001, l'altra
dall'1 al 9 ottobre 2001.
Le regioni polari sono rivestite da calotte ghiacciate, composte soprattutto di anidride carbonica
ghiacciata, ghiaccio d'acqua e d'ammoniaca, mentre venti, che possono raggiungere i
200 km/h, trasportano ingenti masse di polveri. Le tempeste marziane, in alcuni casi, possono
interessare gran parte della superficie planetaria: due esempi li potete vedere nei disegni di Francesco
Scarpa presi il 13/07/2001 e il
31/07/2001.
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Immagine 6: il sorgere del Sole da Marte (fonte JPL/NASA) |
Eppure Marte è il pianeta che più d'ogni altro si avvicina alle condizioni ambientali della Terra ed alcuni progetti futuristici prevedono interventi massicci per modificarne le condizioni per una sua possibile colonizzazione (procedimento conosciuto come "terraforming"). Ma ogni opzione per parecchio tempo rimarrà solamente un'ipotesi, in quanto la nostra tecnologia non permette sicuramente di modificare l'intera biosfera d'un pianeta delle dimensioni di Marte. Allo studio ci sono metodi impieganti muschi, licheni e/o batteri, i quali potrebbero far aumentare progressivamente il tasso di ossigeno nell'atmosfera e, soprattutto, far crescere la pressione al suolo. Pure questo sistema impiegherebbe tempi molto lunghi per produrre un risultato evidente, in un arco di tempo compreso fra il migliaio e la decina di migliaia d'anni. Il costo per fare interventi nell'arco di tempo d'un secolo è talmente oneroso e difficile, che tali ipotesi per ora sono relegate a un limbo quasi fantascientifico.
Immagine 7: visione orbitale del Polo Nord, con segnato in rosso il punto di discesa della sfortunata missione Mars Polar Lander del 1999,
andata persa all'arrivo su Marte (fonte MGS/NASA) Immagine 8: la superficie pietrosa nei pressi delle Apollo 1 Hills; nel gennaio 2004
l'altura venne dedicata ai tre astronauti americani periti nell'incidente del 1967. Immagine presa dalla telecamera del
rover americano Spirit, sceso nei primi giorni del gennaio 2004.
(fonte JPL/NASA)



Immagine 9: la superficie sabbiosa nei pressi del sito di ammartaggio della sonda americana Opportunity. Immagine presa dalla telecamera
del rover, sceso alla fine del gennaio 2004 (fonte JPL/NASA)
Alcune strutture della superficie, interpretate come antichi letti di fiumi, come evidenziato nella nota scritta più sopra sulla storia geologica del pianeta, lasciano supporre un passato in cui Marte aveva un'atmosfera più densa, temperature più miti e acqua allo stato liquido. Gli ultimi studi ipotizzano che circa un terzo della superficie del pianeta sia stata sommersa da un oceano profondo mediamente un migliaio di metri.
Marte possiede, come tutti i pianeti tellurici, un denso nucleo ferroso del raggio di 1.700 Km, circondato da un mantello di roccia. La densità del pianeta (3,94) è più bassa rispetto a quella degli altri pianeti dello stesso tipo e questo indica che il nucleo è composto da elementi più leggeri: esso contiene probabilmente una larga frazione di solfuro di ferro. Inoltre, l'assenza di campo magnetico indica che il nucleo del pianeta può già essere solido. Un nucleo fluido, infatti, produrrebbe un sia pur tenue campo magnetico per effetto dinamo, a causa della rotazione differenziale del pianeta e del suo nucleo.
![]() | Immagine 13: rilevazioni altimetriche lungo sei medidiani; si notano i forti dislivelli, rispetto al livello medio, fra l'emisfero settentrionale e quello meridionale (fonte MOLA/NASA) |
La crosta è più spessa di quella terrestre; può raggiungere in alcuni
punti i 150 Km di spessore. La sua composizione è simile a quella della crosta del nostro
pianeta, ma contiene due volte meno silicio e tre volte più ferro; da ciò deriva il suo colore
rosso della superficie marziana. La superficie di Marte ha una gran varietà morfologica: vi si
trovano monti, vallate, crateri, bacini e vulcani.
Dal punto di vista morfologico, Marte si può suddividere in due grandi regioni: l'emisfero
sud è geologicamente più vecchio, caratterizzato da altopiani e crateri a fondo piatto.
L'emisfero nord è più giovane e dominato dalla regione del massiccio di Tharsis, ricca
di vulcani.
Si pensa che tra tutti i pianeti, Marte sia quello il cui interno si è raffreddato più lentamente e
questo abbia permesso la formazione di strutture superficiali fino ad epoche molto recenti.
![]() | Immagine 14 (Sx): ripresa di Olympus Mons fatta dalla
sonda Viking nel 1976 (fonte NASA). Immagine 15 (Dx): ripresa di Olympus Mons fatta dalla sonda Mars Global Surveyor nel 2000 (fonte NASA) Se volete vedere l'intera mappa del pianeta rosso, selezionabile a vari fattori di scala, visitate http://www.google.com/mars |
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Anche questo pianeta, come
Mercurio, non presenta il
moto orizzontale delle zolle crostali, il quale caratterizza la superficie terrestre e la formazione di
catene montuose per corrugamento del suolo compresso dal moto delle placche tettoniche. Al contrario,
i monti di Marte sono d'origine vulcanica, anche se i vulcani sono attualmente inattivi. Essi si
raggruppano in due regioni principali, l'altopiano di Tharsis, largo 4.000 Km e alto 10, e
Arsia Silva. Qui sopra potete vedere il più alto vulcano dell'intero Sistema Solare:
l'Olympus Mons, si eleva fino a 24
km d'altezza, rispetto al livello medio del pianeta.
Un complesso di canyon, chiamato Valles Marineris, è la faglia più importante ed è in realtà un
enorme sistema di canyon, lungo 4.500 km, largo fino a 120 km e profondo fino a 7 km. Esso attraversa
quasi un quarto della circonferenza del pianeta.
I crateri marziani sono stati in parte erosi dall'atmosfera, nonostante che ce ne siano di giovani:
Marte è tuttora bombardato da una certa quantità di meteoriti. Alcuni crateri sembrano invece di
origine vulcanica, mentre i bacini hanno dimensioni fino a 2.000 Km.
Immagine 16: sulla superficie si nota un bacino da impatto relativamente "recente", quello di Hellas, del diametro di circa un migliaia di chilometri (fonte MGS/NASA) | ![]() |
Il suolo di Marte è ricoperto da una moltitudine di rocce e da uno strato di sabbia profondo qualche centimetro.
Un'altra importante caratteristica di Marte sono le sue calotte polari: esse sono depositi stratificati di anidride carbonica e sabbia
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, cioè 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.
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Immagine 17: l'acqua sulla superficie può assumere varie forme; A) rappresentazione d'una calotta polare, B) le nebbie che si formano nell'atmosfera molto rarefatta, C) le brine visibili al mattino sul suolo quando il vapore acqueo solidifica (varie fonti NASA) |
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Immagine 18: sei tipi di superficie modellata soprattutto dai venti (fonte MGS/NASA) |
L'atmosfera marziana è 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 sommità dei
monti, con una media di 6,1 millibar. Nonostante la scarsissima densità atmosferica, Marte è
spazzato da fortissimi venti, che provocano delle vere e proprie tempeste di sabbia in grado
di oscurarne anche per mesi la superficie.
In quest'atmosfera si muovono delle nubi di colore giallastro, che sono in realtà 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.
Un'atmosfera così rarefatta ha una piccolissima inerzia termica, cioè
una bassa capacità di trattenere il calore: questo fa sì che la temperatura vari con gran
rapidità e ampiezza sul pianeta. L'escursione termica giornaliera è quindi elevata: circa
60 gradi. Le temperature rivelate dalle sonde variano da -123°C a + 22°C, a seconda della zona
del pianeta e delle stagioni.
L'anidride carbonica è 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 %. Nonostante l'abbondanza di anidride carbonica,
l'effetto serra che essa produce è in grado di aumentare la temperatura del pianeta di soli
5 gradi.
Qui mostriamo un'animazione della NASA che mostra alcune rotazioni del
pianeta rosso, con l'evoluzione stagionale dell'atmosfera e la modificazione della superficie.
Infine la visione cambia dalla prospettiva equatoriale a una prospettiva polare, per mostrare anche
quella zona: clicca la Rotazione di
Marte (dimensione file: 4,2 MB; fonte Hubble Space Telescope Science Institute).
Marte possiede due piccoli satelliti, di forma irregolare e allungata:
Deimos (che in greco significa "terrore") e Phobos ("paura"). Essi prendono il
nome dai due attendenti di Marte ("Egli ordina al Terrore e alla Paura di preparare i loro
destrieri. E lui stesso riveste l'armatura scintillante." - Iliade, XV).
L'esistenza di questi due satelliti era stata ipotizzata molto prima che fossero effettivamente
scoperti dall'astronomo americano Hall, nel 1877.
Immagine 19: il satellite Phobos ripreso da distanza ravvicinata; sulla sua superficie si nota un profondo cratere (fonte NASA) |
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Phobos è un corpo allungato, dai contorni irregolari, e misura appena
13,5 x 10,8 x 9,4 km, mentre la sua massa è di 10.800 miliardi di tonnellate (1,08*1019 g) e
la densità di 2,0. Phobos orbita intorno a Marte ad una distanza di 9.380 km, con un periodo
di 0,319 giorni, cioè 7 ore e 39 minuti.
Questo è anche il periodo di rotazione attorno al proprio asse: come nel caso della Luna e di
tutti gli altri satelliti, infatti, rotazione e rivoluzione si sono sincronizzate nel tempo
in modo che il satellite rivolga sempre la stessa faccia al pianeta. Ciò è dovuto ad un effetto
gravitazionale. La superficie di Phobos è oscura (esso ha un albedo di appena 0,06) ed è costellata di crateri.
Deimos ha la forma di un uovo, delle dimensioni di 7,5 x 6,1 x 5,5 Km.
La sua massa è di 1.800 miliardi di tonnellate (1,8*1018 g) e la densità di 1,7.
Il suo periodo di rotazione, pari a quello di rivoluzione, è di 1,262 giorni, cioè 30 ore e
18 minuti.
La distanza media da Marte è pari a 23.460 km e, come quella di Phobos, anche la superficie di
Deimos presenta dei crateri. I due satelliti sono simili, per composizione chimica, agli asteroidi di tipo C, infatti, alcuni scienziati sostengono che si tratta di due asteroidi catturati dal campo gravitazionale di Marte.
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Immagine 20: una delle prime riprese a colori del pianeta fatta dalla base del Pathfinder, si vede la rampa lungo la quale scese; era l'inizio del luglio 1997 (fonte JPL/NASA) |
![]() | Immagine 21: una delle prime riprese a colori del pianeta fatta dal rover Spirit all'inizio del gennaio 2004 (fonte JPL/NASA) Al contrario del sito di ammartaggio dell'altro rover, Opportunity, questo è un terreno roccioso con poche zone scoperte di tipo sabbioso. Alcune rocce sono sembrate piuttosto interessanti. Cliccando l'immagine la visualizzerete a 500 x 550 pixel. |
Di seguito diamo alcuni dati su Marte (le distanza vengono riportate direttamente in km per una migliore
comprensione:
Il diametro di Marte è di 6.794 Km.
Esso è il settimo pianeta del Sistema Solare in ordine di grandezza.
La massa è pari a 6,4219 x 1023 Kg, cioè 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 è di 249,23 milioni di chilometri, al perielio di 206,65 milioni di chilometri.
L'eccentricità dell'orbita marziana è dunque abbastanza alta: 0,093.
Immagine 22: ripresa a colori del pianeta fatta da Paolo
Beltrame il 27 luglio 2003; tricromia RGB (fonte CAST)

Immagine 23: serie di riprese RGB fatte da Mauro Zorzenon il 27 luglio 2003; come si
può ripredere Marte oggi! (fonte CAST)

Immagine 24: ripresa RGB di Lorenzo Comolli, A. Zanazzo e F. Acquarone trasformata in una
simpatica cartolina augurale per il Natale 2003 (fonte GAT)

Immagine 25: ripresa RGB fatta da Paolo Beltrame il 6 settembre 2005; come si può ripredere
Marte DURANTE L'OPPOSIZIONE DEL 2005 (fonte CAST)
Per vedere una simulazione delle formazioni superficiali visibili in quel momento cliccate qui. La visione nella simulazione è diritta, mentre nell'immagine qui a fianco è quella
telescopica.

Bibliografia: Viaggio nel Cosmo, The Nine Planets.
Immagine 14: Copyright © 1976 di Viking/JPL/NASA
Immagine 6, 20: Copyright © 1997 di Pathfinder/JPL/NASA
Immagine 17: Copyright © di JPL/NASA
Immagini 3, 5, 7, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 19: Copyright © 1997-2003 di Mars Global Surveyor/JPL/NASA
Immagini 1, 2: Copyright © 2001 di HTScI/NASA
Immagini 4, 22, 23: Copyright © 2003 del CAST
Immagine 24: Copyright © 2003 di Lorenzo Comolli, A. Zanazzo e F. Acquarone
Immagine 8, 21: Copyright © 2004 di Spirit/JPL/NASA
Immagine 9: Copyright © 2004 di Opportunity/JPL/NASA
Immagini 25: Copyright © 2005 del CAST
Immagine linkata PIA02031.jpg: Copyright © 1999 di JPL/NASA (fonte http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02031.jpg)
Varie immagini o animazioni sono linkate; molte sono della NASA, altre del HSTScI, alcune di varie università, centri di ricerca o media, alcune di astrofili (del CAST e Fabrizio Marchi).
Articolo di Lucio Furlanetto e Rolando Ligustri; adattamento web, modifiche e integrazioni al testo di Lucio Furlanetto.
