Marte: il Pianeta Rosso

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1 SPAZIO ASTRONOMIA divulgazione la carta d identità del pianeta le prime osservazioni le conoscenze acquisite tramite le sonde marziane le lune di Marte il futuro dell esplorazione di Marte Marte: il Pianeta Rosso A cura di MARCO MORETTI LA CARTA D IDENTITA DEL PIANETA Diametro 6787 km Temperatura media -23 Composizione Atmosferica: anidride carbonica 95% - azoto 2,7% - argon 1,6% Velocità orbitale: 24 km/s Periodo di rotazione: 24h 37' 22" Periodo di rivoluzione: 687 giorni Distanza media dal Sole: 228 milioni di km Numero dei satelliti: 2 (Phobos e Deimos) LE PRIME OSSERVAZIONI Il disco di Marte fu osservato per la prima volta con un telescopio tra settembre e dicembre del 1610 da Galileo che ne identificò anche le fasi, peraltro molto modeste; i primi dettagli attendibili sulla superficie del pianeta furono osservati da Huyngens nel L'astronomo Cassini ne stimò nel 1666 il periodo di rotazione in 24 ore e 40 minuti: molto vicino al valore reale. Le calotte polari furono scoperte nel 1704 da Maraldi. Herschel fu il primo astronomo che determino l'inclinazione dell'asse di Marte stimandolo in circa 30 gradi (mentre il suo valore reale é di 25 gradi). Con la grande opposizione del 1877 i canali di Marte diventarono famosi grazie alle osservazioni dell'astronomo Schiapparelli: essi furono interpretati come zone d'acqua strette e irregolari che separavano terre tra loro vicine. 1

2 Nel 1881/82 i canali, che con gli strumenti dell'epoca venivano osservati e quindi disegnati come forme sottili e rettilinee, fecero erroneamente pensare al risultato di opere artificiali aliene; ma l'astronomo italiano Cerulli e l'inglese Maunder dimostrarono che i canali così visti erano illusioni ottiche: il risultato di un modo iniziale di percepire strutture complesse al limite della visibilità. L'astronomo Antoniadi contribuì a far riconoscere molte di queste strutture realmente esistenti per ciò che effettivamente erano: ossia canali naturali che non avevano niente a che vedere con i canali artificiali costruiti da ipotetiche forme di vita intelligente. LE CONOSCENZE ACQUISITE TRAMITE LE SONDE MARZIANE Marte con il suo splendore ed il suo colore rosso che lo rendono ben riconoscibile é, insieme a Venere, il pianeta che più ha eccitato la fantasia degli uomini; inoltre, sempre dopo Venere, é anche il pianeta le cui caratteristiche più si avvicinano a quelle della Terra. Tali similitudini sono comunque relative: La durata del giorno marziano é di 24h 37' 22", la sua atmosfera si comporta come una versione rarefatta di quella terrestre. L'aria é straordinariamente secca: se tutto il suo vapore acqueo si condensasse in pioggia, coprirebbe la superficie del pianeta con una pellicola spessa pochi centesimi di millimetro e sciogliendo completamente le calotte polari si otterrebbe invece uno strato d'acqua profondo 10 metri. Frequenti sono le nebbie e le brine mattutine, le più persistenti sono quelle che avvolgono l'olympus Mons: il vulcano più grande di Marte avente un diametro di base di 600 km e un'altezza di 27 km, con una caldera che misura 80 km da un bordo all'altro. Questo vulcano é di origine piuttosto recente: ha solo 200 milioni d'anni contro i 3-4 miliardi d'anni dei vulcani più vecchi di Marte. Osservando la sua caldera se ne è dedotto che ha avuto circa 3 eruzioni in epoche diverse. L Olympus Mons avvolto dalle nubi marziane Un'altra caratteristica del suolo marziano é la presenza di un grande sistema di Canyon chiamato Valles Marineris che si estende per quasi 4000 km, é larga 500 km ed ha una profondità massima di 7km. Questa imponente formazione ha preso il suo nome dalla sonda Mariner 9, la prima ad individuarla ed anche la prima sonda ad orbitare intorno a Marte (nel 1971). Confrontata con il Gran Canyon del Colorado la Valles Marineris é quattro volte più profonda, sei volte più larga e dieci volte più lunga. 2

3 La Valle Marineris Grazie alle sonde Mariner si poté acquisire una prima visione globale del pianeta con una risoluzione al suolo fino ad un chilometro; poi nel 1976 i Viking atterrarono su Marte: Alle ore 16 locali del 20 Luglio 1976 il lander del Viking1 si adagiava sul pianeta e il 3 settembre dello stesso anno si posava anche il lander del Viking 2. Dal suolo marziano dopo un atterraggio perfetto esse mostrarono, tutto intorno, un paesaggio di sassi e rocce e rilevarono importanti dati relativi alla superficie del pianeta. Viking Lander 1: immagine mattutina della Chryse Planitia Viking Lander 2: immagine della Utopian Plain Le rocce dello strato più esterno di Marte contengono ferro, magnesio, alluminio e zolfo; Il colore predominante del suolo marziano, rossastro, é dovuto alla presenza di ossidi di ferro 3

4 formatisi in seguito ai processi di alterazione superficiale. La temperatura al suolo varia fra un minimo di -85 C intorno alle cinque del mattino ed un massimo di -29 C verso le tre del pomeriggio; tuttavia in estate la temperatura può raggiungere i +25 C. Viking1 e Viking 2 distavano l'uno dall'altro 6460 km ed oltre ad analizzare il terreno rilevarono anche un terremoto, indice che il pianeta rosso non é del tutto morto. I Vikings per comporre un intero fotogramma impiegavano 20 minuti; Viking 1 rimase in attività fino al 13 novembre 1982 mentre la sonda Viking 2 cessò di funzionare il 12 Aprile Il 4 luglio 1997 la sonda Pathfinder (che in americano significa colui che traccia il cammino ) atterra su Marte, depositando al suolo il Sojourner: un piccolo veicolo d esplorazione automatico. Il lander Pathfinder fotografato dalla telecamera del rover Sojourner Il rover Sojourner e la roccia Wedge Una curiosità: il nome Sojourner venne scelto nell ambito di un concorso internazionale; a proporlo fu una ragazza americana di 12 anni. Il piccolo rover, dotato di 6 ruote, era lungo 65 cm e pesava 15kg; si muoveva alla velocità di 1 cm al secondo ed era in grado di superare considerevoli asperità. Rimase attivo sulla superficie marziana per circa 100 giorni, percorrendo un centinaio di metri. Nel frattempo altre tre sonde americane ed una europea erano entrate in orbita marziana. Nel gennaio 2004 la NASA fa atterrare sul pianeta 2 robot: Spirit e Opportunity. I due rover resisteranno in attività sul suolo marziano per oltre 5 anni, percorrendo una distanza superiore a 20 chilometri. 4

5 Autoscatto del robot Spirit sulla superficie marziana Le tracce di Opportunity sul bordo del Victoria Crater 5

6 Marte possiede due calotte polari; quella nord ha una superficie minima di circa km quadrati che nella stagione invernale aumenta di almeno 10 volte, ha uno spessore intorno agli 800 metri ed é formata preminentemente da ghiaccio d'acqua. La calotta sud, meno estesa, sembra essere in gran parte formata da anidride carbonica. Sonda Mars Global Surveyor: la calotta polare nord di Marte Il 25 maggio 2008 la NASA ha fatto atterrare su Marte la sonda Phoenix, del peso di 664 kg: è la prima sonda a posarsi sulla regione artica del pianeta con lo scopo di saggiare il suolo ghiacciato. Uno dei pannelli solari ed il braccio robot del lander Phoenix 6

7 La missione prevedeva una durata di soli 90 giorni poiché, al sopraggiungere dell inverno marziano, il ghiaccio la avrebbe ricoperta completamente inattivandola; in realtà il lander è rimasto operativo per più di 5 mesi. Il suo ultimo segnale di vitalità è stato captato il 2 novembre LE LUNE DI MARTE Marte possiede due piccoli satelliti: Phobos e Deimos. Phobos fotografato dalla Sonda ESA Mars Express Deimos fotografato dal Mars Reconnaissance Orbiter 7

8 Un osservatore su Marte sarebbe testimone di molte eclissi causate dai rispettivi satelliti: Deimos é soggetto a 130 eclissi della durata di 180 secondi l'una, mentre Phobos ha addirittura 1400 eclissi annue, della durata di 19 secondi l'una. La densità di Phobos é così bassa da ritenerlo vuoto all'interno; la sua orbita intorno a Marte decresce ogni anno; a causa di questa instabilità orbitale gli scienziati hanno calcolato che cadrà sul pianeta Marte fra circa 100 milioni d'anni. IL FUTURO DELL ESPLORAZIONE DI MARTE Il 26 novembre 2011 la NASA ha lanciato un rover molto sofisticato e di grandi dimensioni per esplorare il suolo di Marte: tre volte più pesante e due volte più largo dei rover Spirit e Opportunity, il Mars Science Laboratory (nominato Curiosity) effettuerà un atterraggio di precisione sul pianeta Marte nell agosto del Percorrerà una distanza di oltre 20 km in soli 2 anni, prelevando ed analizzando dozzine di campioni di roccia e terra del suolo marziano, con lo scopo di investigare sulla passata e presente capacità del pianeta di sostenere la vita. Il Mars Science Laboratory (Curiosity) Dal 2012 al 2020 altre 6 sonde saranno mandate su Marte; le nazioni impegnate in questo sforzo saranno gli Stati Uniti, la Russia e l Europa. La missione più importate fra quelle previste sarà un impresa congiunta NASA-ESA, prevista per il 2020: dopo essere atterrata sul pianeta rosso, la sonda euro-americana preleverà un campione di suolo e lo riporterà sulla Terra. Tutte queste missioni ci condurranno, se tutto procederà secondo i piani, al coronamento del sogno di portare una spedizione umana su Marte entro un periodo compreso fra il 2035 e il

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