Giovedì 29 Giugno 2017
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Coincidenze cosmiche: i vulcani di Marte ed i dinosauri terrestri si sono estinti contemporaneamente

Un mosaico digitale di Arsia Mons, costruito a partire dalle immagini del Viking 1 Orbiter.
Un mosaico digitale di Arsia Mons, costruito a partire dalle immagini del Viking 1 Orbiter. Crediti: NASA/JPL/USGS

Il grande vulcano di Marte, Arsia Mons, ha prodotto l'ultimo flusso di lava 50 milioni di anni fa, proprio nello stesso periodo in cui sulla Terra stavano scomparendo un gran numero di specie vegetali ed animali, dinosauri compresi. A rilevarlo, uno studio condotto dalla NASA, presentato alla Lunar and Planetary Science Conference in Texas e pubblicato sulla rivista Earth and Planetary Science Letters.

Arsia Mons è il vulcano più meridionale dei tre vulcani che costituiscono i Tharsis Montes, in prossimità dell'equatore, ad ovest delle Valles Marineris.
Si è formato nel corso di miliardi di anni con eruzioni ogni 1 - 3 milioni di anni ma il suo ciclo evolutivo è ancora sotto indagine.
Si ritiene, che la più recente attività vulcanica abbia avuto luogo nella caldera più alta a forma di ciotola, dove sono state identificate 29 bocche vulcaniche.
"Stimiamo che il picco di attività, sulla sommità di Arsia Mons, si sia verificato 150 milioni di anni fa, durante il periodo giurassico terrestre e poi si sia estinto nello stesso periodo dei dinosauri [Cretaceous–Paleogene]", ha spiegato nel comunicato Jacob Richardson, ricercatore del Goddard Space Flight Center della NASA.
"E' possibile, però, che una o due bocche vulcaniche siano rimaste attive negli ultimi 50 milioni di anni, che è molto recente in termini geologici".

La caldera ha un diametro di 110 chilometri ed è molto profonda.
I ricercatori ne hanno esaminato le caratteristiche grazie alle immagini ad alta risoluzione della Context Camera a bordo della sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO): dopo aver mappato i confini delle colate laviche da ciascuna delle 29 bocche, è stata determinata la stratigrafia, o stratificazione, dei flussi. Inoltre, tramite il metodo della "conta dei crateri" si cercato di datare le diverse colate laviche.
Dopodiché questi dati sono stati dati in pasto ad un software studiato ad hoc da Richardson e dai colleghi della University of South Florida:

i modelli hanno mostrato che i flussi più antichi risalgono a circa 200 milioni di anni fa, mentre quelli più giovani tra i 10 ed i 90 milioni di anni fa, molto probabilmente circa 50 milioni di anni fa.

La simulazione ha anche stimato il volume per ogni colata lavica:

al loro picco a circa 150 milioni di anni fa, le bocche di Arsia Mons devono aver prodotto in tutto da 1 a 8 chilometri cubi di magma circa, ogni milione di anni.

"Pensate ad un rubinetto che perde lentamente magma", ha commentato Richardson.

Recurrence rate and magma effusion rate for the latest volcanism on Arsia Mons, Mars [abstract]

Magmatism and volcanism have evolved the Martian lithosphere, surface, and climate throughout the history of Mars. Constraining the rates of magma generation and timing of volcanism on the surface clarifies the ways in which magma and volcanic activity have shaped these Martian systems. The ages of lava flows on other planets are often estimated using impact crater counts, assuming that the number and size-distribution of impact craters per unit area reflect the time the lava flow has been on the surface and exposed to potential impacts. Here we show that impact crater age model uncertainty is reduced by adding stratigraphic information observed at locations where neighboring lavas abut each other, and demonstrate the significance of this reduction in age uncertainty for understanding the history of a volcanic field comprising 29 vents in the 110-km-diameter caldera of Arsia Mons, Mars. Each vent within this caldera produced lava flows several to tens of kilometers in length; these vents are likely among the youngest on Mars, since no impact craters in their lava flows are larger than 1 km in diameter. First, we modeled the age of each vent with impact crater counts performed on their corresponding lava flows and found very large age uncertainties for the ages of individual vents, often spanning the estimated age for the entire volcanic field. The age model derived from impact crater counts alone is broad and unimodal, with estimated peak activity in the field around 130 Ma. Next we applied our volcano event age model (VEAM), which uses a directed graph of stratigraphic relationships and random sampling of the impact crater age determinations to create alternative age models. Monte Carlo simulation was used to create 10,000 possible vent age sets. The recurrence rate of volcanism is calculated for each possible age set, and these rates are combined to calculate the median recurrence rate of all simulations. Applying this approach to the 29 volcanic vents, volcanism likely began around 200–300 Ma then first peaked around 150 Ma, with an average production rate of 0.4 vents per Myr. The recurrence rate estimated including stratigraphic data is distinctly bimodal, with a second, lower peak in activity around 100 Ma. Volcanism then waned until the final vents were produced 10–90 Ma. Based on this model, volume flux is also bimodal, reached a peak rate of 1–8 km3 Myr−1 by 150 Ma and remained above half this rate until about 90 Ma, after which the volume flux diminished greatly. The onset of effusive volcanism from 200–150 Ma might be due to a transition of volcanic style away from explosive volcanism that emplaced tephra on the western flank of Arsia Mons, while the waning of volcanism after the 150 Ma peak might represent a larger-scale diminishing of volcanic activity at Arsia Mons related to the emplacement of flank apron lavas.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
In cerca di una nuova occupazione, negli ultimi anni mi sono occupata di digital advertising, web e video analytics.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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