Gli scienziati hanno osservato per la prima volta la Medusae Fossae Formation (MFF) negli anni '60, grazie agli sforzi del Marinaio navicella spaziale. Questo enorme deposito di roccia morbida e sedimentaria si estende per circa 1.000 km (621 mi) lungo l'equatore ed è costituito da colline ondulate, mesas bruschi e creste curiose (aka. Yardangs) che sembrano essere il risultato dell'erosione del vento. Inoltre, un'insolita protuberanza in cima a questa formazione ha anche dato origine a una teoria della cospirazione UFO.
Inutile dire che la formazione è stata una fonte di curiosità scientifica, con molti geologi che hanno tentato di spiegare come si sarebbe potuta formare. Secondo un nuovo studio della Johns Hopkins University, la regione era il risultato dell'attività vulcanica che ha avuto luogo sul Pianeta Rosso oltre 3 miliardi di anni fa. Questi risultati potrebbero avere implicazioni drastiche per la comprensione da parte degli scienziati degli interni di Marte e persino il suo potenziale passato di abitabilità.
Lo studio - che è apparso di recente nel Journal of Geophysical Research: Planets sotto il titolo "La densità della formazione delle meduse di Fossae: implicazioni per la sua composizione, origine e importanza nella storia marziana" - è stato condotto da Lujendra Ojha e Kevin Lewis, uno studioso di Blaustein e un assistente professore nel dipartimento di Terra e scienze planetarie alla Johns Hopkins University, rispettivamente.
Il lavoro passato di Ojha include la ricerca di prove che l'acqua su Marte si verifica nei flussi stagionali di salamoia in superficie, che ha scoperto nel 2010 come studente universitario. Lewis, nel frattempo, ha dedicato gran parte della sua carriera accademica allo studio approfondito della natura della roccia sedimentaria su Marte allo scopo di determinare ciò che questa documentazione geologica può dirci sul clima e sull'abitabilità del pianeta.
Come ha spiegato Ojha, lo studio della Formazione di Medusa Fossae è fondamentale per comprendere la storia geologica di Marte. Proprio come la regione di Tharsus Montes, questa formazione si è formata in un momento in cui il pianeta era ancora geologicamente attivo. "Questo è un enorme deposito, non solo su scala marziana, ma anche in termini di sistema solare, perché non conosciamo nessun altro deposito simile a questo", ha detto.
Fondamentalmente, la roccia sedimentaria è il risultato di polvere di roccia e detriti che si accumulano sulla superficie di un pianeta e si induriscono e stratificano nel tempo. Questi strati servono come documentazione geologica, indicando quali tipi di processi si svolgevano in superficie al momento del deposito degli strati. Quando si tratta della Formazione di Medusae Fossae, gli scienziati non erano sicuri se il vento, l'acqua, il ghiaccio o le eruzioni vulcaniche fossero responsabili dei depositi.
In passato, sono state effettuate misurazioni radar della formazione che suggeriva che Medusae Fosssae avesse una composizione insolita. Tuttavia, gli scienziati non erano sicuri se la formazione fosse formata da roccia altamente porosa o da una miscela di roccia e ghiaccio. Per motivi di studio, Ojha e Lewis hanno usato i dati sulla gravità di vari orbiter su Marte per misurare per la prima volta la densità della formazione.
Ciò che hanno scoperto è che la roccia è insolitamente porosa e circa i due terzi è densa come il resto della crosta marziana. Hanno anche usato i dati del radar e della gravità per mostrare che la densità della Formazione era troppo grande per essere spiegata dalla presenza di ghiaccio. Da ciò conclusero che la roccia fortemente porosa doveva essere stata depositata da eruzioni vulcaniche quando Marte era ancora geologicamente attivo - ca. 3 miliardi di anni fa.
Man mano che questi vulcani esplodevano, gettando cenere e roccia nell'atmosfera, il materiale sarebbe poi ricaduto in superficie, costruendo strati e scendendo dalle colline. Dopo abbastanza tempo, la cenere si sarebbe cementata nella roccia, che è stata lentamente erosa nel tempo dai venti marziani e dalle tempeste di polvere, lasciando oggi gli scienziati della Formazione lì. Secondo Ojha, queste nuove scoperte suggeriscono che l'interno di Marte è più complesso di quanto si pensasse in precedenza.
Mentre gli scienziati sanno da qualche tempo che Marte ha alcuni volatili - cioè acqua, anidride carbonica e altri elementi che diventano gas con lievi aumenti di temperatura - nella sua crosta che consente che si verifichino periodicamente eruzioni esplosive sulla superficie, il tipo di eruzione necessaria creare la regione di Medusa Fossae sarebbe stato immenso. Ciò indica che il pianeta potrebbe avere enormi quantità di sostanze volatili al suo interno. Come ha spiegato Ojha:
“Se dovessi distribuire le Medusae Fossae a livello globale, farebbe uno strato spesso 9,7 metri (32 piedi). Data la vastità di questo deposito, è davvero incredibile perché implica che il magma non era solo ricco di sostanze volatili e che doveva essere ricco di volatili per lunghi periodi di tempo. "
Inoltre, questa attività avrebbe avuto un impatto drastico sull'abitabilità passata di Marte. Fondamentalmente, la formazione della Formazione di Medusae Fossae si sarebbe verificata durante un punto cardine della storia di Marte. Dopo l'eruzione, enormi quantità di anidride carbonica e (molto probabilmente) metano sarebbero state espulse nell'atmosfera, causando un significativo effetto serra.
Inoltre, gli autori hanno indicato che l'eruzione avrebbe espulso abbastanza acqua per coprire Marte in un oceano globale con uno spessore di oltre 9 cm (4 pollici). Questo effetto serra risultante sarebbe stato sufficiente a mantenere calda la superficie di Marte al punto che l'acqua sarebbe rimasta allo stato liquido. Allo stesso tempo, l'espulsione di gas vulcanici come l'idrogeno solforato e l'anidride solforosa avrebbe alterato la chimica della superficie e dell'atmosfera di Marte.
Tutto ciò avrebbe avuto un impatto drastico sulla potenziale abitabilità del pianeta. Inoltre, come ha indicato Kevin Lewis, il nuovo studio mostra che le indagini sulla gravità hanno il potenziale per interpretare la documentazione geologica di Marte. "Le future indagini sulla gravità potrebbero aiutare a distinguere tra ghiaccio, sedimenti e rocce ignee nella crosta superiore del pianeta", ha detto.
Studiare le caratteristiche della superficie di Marte e la storia geologica è un po 'come sbucciare una cipolla. Con ogni strato che ci stacciamo, otteniamo un altro pezzo del puzzle, che insieme aggiunge una storia ricca e varia. Nei prossimi anni e decenni, altre missioni robotiche studieranno la superficie e l'atmosfera del Pianeta Rosso in preparazione di un'eventuale missione con equipaggio entro il 2030.
Tutte queste missioni ci permetteranno di imparare di più su Marte più caldo, passato più umido e se in qualche momento potrebbe essere esistito o meno (o forse lo è ancora!)
