Il Pavonis Mons, un vulcano a scudo nella regione di Tharsis su Marte.
I coni di scorie vulcaniche, degli edifici vulcanici a pianta ellittica o circolare, si formano nel corso di alcune eruzioni esplosive, e sono una caratteristica comune sulla Terra, dove si formano da fontane di lava come quelle osservate nelle eruzioni hawaiane o stromboliane. Su Marte, sono state individuate numerose strutture vulcaniche valutate come accumuli di piroclasti freddi, ma l’identificazione di depositi esplosivi fusi (come le cosiddette scorie) è stata studiata solo di recente.
In questo contesto, un nuovo studio fornisce ora le prime prove dell’esistenza di un cono di scorie marziano a sud di Pavonis Mons, vulcano a scudo situato nella regione equatoriale di Tharsis.
Confrontandolo con un cono di scorie formatosi durante l’eruzione del vulcano Fagradalsfjall in Islanda, nel 2021, i ricercatori hanno notato come la morfologia e la struttura del cono marziano presentino notevoli somiglianze con il cono di Fagradalsfjall. Ciò ha profonde implicazioni importanti per la comprensione delle dinamiche eruttive su Marte, come il contenuto volatile del magma e le condizioni ambientali durante la formazione di queste strutture.
Il cono di scorie vulcaniche marziano individuato dai ricercatori si troverebbe sul fianco meridionale del Pavonis Mons, una regione associata a unità vulcaniche dell’epoca amazzonica di Marte. L’analisi di questa struttura è stata effettuata utilizzando immagini ad alta risoluzione e un modello digitale del terreno (DTM) con risoluzione di 1 metro per pixel, grazie ai dati ottenuti dallo strumento HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter.
La struttura osservata è quasi circolare, ha una forma complessiva a ferro di cavallo e copre un’area di circa 0.74 km². Il lato occidentale del cono presenta un’apertura, probabilmente dovuta alla breccia formatasi durante l’emissione di lava, un fenomeno frequentemente osservato nei coni di scorie terrestri.
Le pareti del cono marziano raggiungono un’altezza di circa 200 metri lungo i lati nord, est e sud, mentre l’elevazione diminuisce progressivamente verso l’apertura a ovest. Nonostante lo spesso strato di polvere che ricopre la regione renda difficile l’identificazione di strutture di colata lavica, l’inclinazione delle pareti laterali del cono è notevolmente ripida. I valori di pendenza superano l’angolo di riposo statico del materiale granulare non consolidato, suggerendo che il materiale del cono sia coesivo o saldato insieme.
Inoltre, i valori di pendenza misurati per le pareti laterali del cono sono significativamente maggiori rispetto a quelli osservati in altri coni di scorie marziani, e più in linea con i coni di scorie terrestri, indicando un comportamento eruttivo più esplosivo.
Il vulcano Fagradalsfjall, situato nella penisola di Reykjanes in Islanda, ha eruttato nel 2021, producendo una serie di coni di scorie vulcaniche simili a quelli osservati su Marte. Questi coni sono stati studiati in dettaglio da un team di geologi, che ha analizzato le caratteristiche strutturali e compositive del materiale vulcanico.
Il confronto tra le formazioni islandesi e quelle marziane ha evidenziato somiglianze chiave, tra cui la dimensione dei coni, la disposizione del materiale espulso e i processi di deposizione delle scorie.
Una delle principali scoperte è la natura esplosiva delle eruzioni che formano questi coni. In entrambi i casi, l’espulsione di gas e materiale vulcanico avviene in maniera rapida e violenta, portando alla formazione di strati di scorie intorno alla bocca del vulcano.
Tuttavia, su Marte la bassa pressione atmosferica gioca un ruolo importante nel modellare le eruzioni, creando strutture più alte e strette rispetto ai coni terrestri. Questo confronto offre agli scienziati un’opportunità unica per esaminare i processi vulcanici in ambienti a pressione ridotta, come quello marziano.
La presenza di coni di scorie vulcaniche su Marte ha importanti implicazioni per la comprensione del pianeta. Oltre a fornire indizi sulla sua attività vulcanica passata, queste strutture potrebbero indicare la presenza di acqua o ghiaccio nelle vicinanze durante le eruzioni.
Il confronto con le eruzioni islandesi infatti, dove i coni di scorie si formano spesso in presenza di ghiaccio o acqua, rafforza l’ipotesi che fenomeni simili potrebbero essersi verificati su Marte.
Gli studi futuri si concentreranno sull’analisi dettagliata delle strutture interne dei coni marziani, utilizzando tecniche di rilevamento remoto e dati raccolti dai rover attualmente in missione su Marte. Il prossimo obiettivo è comprendere se le interazioni tra il magma e il ghiaccio possano aver lasciato tracce di attività idrotermale, un ambiente considerato ideale per lo sviluppo di forme di vita microbica.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Icarus, è reperibile qui.
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