Granito probabile su Marte?

Depositi rocciosi (forse granitici) si intravedono nella zona percorsa da continue dune in movimento, nella Nili Patera.

Fotografia scattata dalla camera HiRISE della sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Credit: NASA/JPL/University of Arizona

Al granito siamo molto famigliari sulla Terra, e con buona probabilità chiunque di noi ne ha tenuto un pezzo in mano. Si tratta di rocce di origine magmatica e sulla Terra sono relativamente abbondanti. Ma su Marte la storia è diversa. Tracce di granito non erano mai state viste ma finalmente la sonda Mars Reconnaissance Orbiter ha trovato indizi della presenza di minerali chiamati feldspati, che potrebbero a loro volta essere indizi della presenza di granito nei depositi intorno ad un vecchio vulcano. Una cosa molto strana è che nella stessa zona mancano le rocce basaltiche ricche di magnesio e ferro, che si trovano ovunque sul resto del pianeta. Il granito sulla Terra si trova principalmente nelle zone di di attività tettonica, come le zone di subduzione, dove una placca tettonica passa sotto un'altra. Ma su Marte, le placche tettoniche mancano e per questo è molto interessante trovare questi minerali. Secondo gli scienziati, questi depositi di granito provengono da un'attività magmatica molto più prolungata di quanto si pensava prima.
 
"Nella ricerca stiamo fornendo le prove più complete della presenza di rocce granitiche su Marte" ha spiegato James Wray, autore dello studio ed assistente professore della School of Earth and Atmospheric Sciences presso il Georgia Institute of Technology. La ricerca è stata pubblicata sul giornale scientifico "Nature Geoscience".

Per molti anni, la visione geologica di Marte era fondata su una visione più semplice, dove dominava un solo tipo di roccia, in contrasto all'enorme varietà (e complessità) delle rocce presenti sulla Terra. Buona parte delle rocce su Marte sono tipi di basalti che sono rocce vulcaniche. Simili superfici si trovano anche sulla Terra, alle Hawaii per esempio. Ma quest'anno, Curiosity ha cambiato molto le carte in tavola, grazie alla scoperta di suoli con composizioni drasticamente diversi, alcuni dei quali somiglianti, come composizione, al granito. Nessuno sapeva però come inquadrare questa scoperta nella storia di Marte, dato che era limitato ad un solo sito su tutto il pianeta.

Questo nuovo studio però, aggiunge nuove prove circa l'esistenza del granito su Marte, grazie all'uso di spettroscopia infrarossa per indagare la zona intorno ad un grande vulcano su Marte, attivo per miliardi di anni. Il vulcano è privo di polvere e questo lo rende ideale per questo tipo di studi. La maggior parte degli altri vulcani su Marte sono coperti da tanta polvere, ma qui la superficie viene continuamente pulita da dune in rapido movimento. Esaminando i fondali rocciosi sotto, gli scienziati sono rimasti estremamente sorpresi quando hanno scoperto tracce di rocce granitiche.

Ma prima parliamo un attimo del granito e dei feldspati. Il granito è una roccia ignea intrusiva felsica, ed il suo nome tradisce già la sua struttura "a grane". In base alla composizione e formazione può avere granuli più o meno grandi.
Il granito è anche particolarmente ricco di quarzi! Con percentuali tra il 20 e il 60%. Gli altri minerali fondamentali presenti sono i feldspati (ortoclasio, sanidino e microclino) e il plagioclasio (con composizioni più albitiche) e miche (biotite e in alcuni tipi di granito muscovite). I nomi possono sembrare arabo, ma hanno tutti un perché quando gli geologi planetari cercano di determinare come quel particolare deposito si è formato, e quello che ci interessa in questo caso è che il lavoro degli scienziati è come quello di un detective, che trova piccoli indizi e deve risalire al colpevole.

"Usando questo tipo di spettroscopia infrarossa, non dovremmo essere in grado di rilevare questi minerali ricchi di feldspati, a meno che non fossero in quantità molto grandi, abbinati a quantità molto piccole di minerali scuri come quelli presenti nei basalti" spiega Wray.

Regione analizzata intorno ad una caldera vulcanica. In magenta ci sono le regioni ricche di minerali feldspati. Credit: NASA/JPL/JHUAPL/MSSS

"La posizione dei feldspati trovati, insieme all'assenza di minerali scuri nella zona del vulcano, forniscono una spiegazione riguardo a come potrebbe essersi venuto a formare il granito su Marte: Mentre il magma si stava lentamente raffreddando sotto la superficie, la parte di roccia fusa a bassa densità veniva separata dai cristalli più densi attraverso un processo geologico chiamato frazionamento. Se il ciclo viene ripetuto per periodi molto lunghi (svariate migliaia di anni), allora si può ottenere il granito. E qui che le cose si fanno interessanti. In collaborazione con Josef Dufek, anch'esso della stessa università, gli scienziati hanno creato simulazioni computerizzate per mimare l'ipotesi e sono giunti alla conclusione che l'unica spiegazione è che il vulcano fosse rimasto attivo per molto più tempo del previsto.

"Pensiamo che alcuni vulcani su Marte sono stati sporadicamente attivi per miliardi di anni" spiega Wray. "Sembra plausibile che in un vulcano si possono avere abbastanza iterazioni del ciclo descritto prima da avere poi qualcosa come il granito."
Questo processo è chiamato spesso anche "distillazione ignea". In questo caso la distillazione arricchisce progressivamente la roccia fusa di silicio, e questo fa si che le rocce siano progressivamente di densità minori e sempre più simili nelle proprietà al granito.
"Queste composizione sono simili a quelle che troviamo nei magmi di Yosemite, o presso il Monte. St. Elena, e sono assolutamente differenti dai basalti che dominano il resto del pianeta rosso." ha spiegato Dufek.

Interno dei depositi della caldera di Nili Patera. Credit: NASA/JPL/MSSS

Ma questa non è l'unica interpretazione dei feldspati trovati su Marte. Un'altro studio pubblicato nella stessa edizione di Nature Geoscience da un team differente di ricercatori (dell'European Southern Observatory e l'Università di Parigi) spiegano di aver trovato simili tracce altrove su Marte e collegano la loro presenza all'anortosite (una roccia magmatica intrusiva composta principalmente da plagioclasio), molto più comune sulla Luna. Wray ritiene che il fatto che i minerali feldspati si trovano all'interno di un vulcano, sia un indizio molto più favorevole alla presenza del granito. Ma alla fine dei conti, su Marte non era mai stata trovata presenza ne di granito ne di anortosite, quindi in entrambi i casi, è una grandissima scoperta!

"Parliamo dell'acqua su Marte di continuo, ma la storia del vulcanesimo su questo pianeta è un'altra cosa che vorremmo tanto riuscire a comprendere" ha spiegato Wray. "Che tipi di rocce sono nate nella storia di questo pianeta? Pensavamo di avere una risposta piuttosto facile, ma adesso ci aggiungiamo ora al coro emergente di coloro che dicono che le cose su Marte potrebbero essere un po' più diverse che sulla Terra."

http://www.news.gatech.edu/2013/11/18/evidence-found-granite-mars

  http://www.link2universe.net/2013-12-01/forse-scoperto-granito-su-marte-grandi-implicazioni-per-la-storia-geologica-del-pianeta/#more-19430