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Marte: le caratteristiche del pianeta rosso

Terry Costanzo

Terry Costanzo

DOCENTE DI SCIENZE

Nata a Prato nel 1975, ha frequentato il liceo linguistico Carlo Livi di Prato perché grande amante delle lingue, passione che le è rimasta anche se in quinta liceo è stata folgorata dalla chimica. È quindi approdata all'Università di Farmacia a Firenze Rifredi, corso di laurea Chimica e Tecnologia Farmaceutica(CTF). Dopo anni di grande sacrificio ed impegno, terminati gli stud, è arrivata a Milano ed ha lavorato presso un’ azienda chimica occupandosi di ricerca clinica con il ruolo di CRA. Si è occupata di sperimentazioni cliniche e ha imparato tantissime cose sulla ricerca e sul mondo farmaceutico in genere. Collabora da ormai 9 anni con l'Istituto Montini, che le dà la possibilità di entrare in contatto con i giovani e di tenersi sempre aggiornata.

Marte è il pianeta più simile alla Terra e quindi è anche quello più interessante dal nostro punto di vista, perché da sempre l’uomo immagina di trasferirvisi.

Ci sono però molte caratteristiche che lo rendono un pianeta ostico per l’uomo, quali la mancanza di un campo magnetico forte come quello della Terra e di un’atmosfera spessa, la presenza di raggi cosmici e del vento solare.

Con le recenti missioni che hanno portato alla scoperta di ghiaccio d’acqua e alla mappatura dettagliata della sua superficie, Marte rimane al centro dell’interesse scientifico, non solo per ciò che può insegnarci sulla formazione dei pianeti rocciosi, ma anche per le sue potenzialità nel sostenere future missioni umane o addirittura colonie.

Clima e atmosfera su Marte

Marte è un pianeta del Sistema Solare, più precisamente il quarto a partire dal Sole, e fa parte dei cosiddetti pianeti terrestri (insieme a Mercurio, Venere e la nostra Terra).

Deve il suo nome al dio romano della guerra, forse a causa del colore rosso del suolo che lo caratterizza e per questo viene chiamato anche "Pianeta Rosso".

Le temperature variano da -140°C degli inverni polari a +20°C dell’estate. La sua orbita molto eccentrica fa si che vi sia una grande escursione termica nell’emisfero sud mentre, in quello a nord, le temperature sono costantemente più fredde.

Quando Marte è vicino al Sole si verificano forti tempeste di sabbia, locali o diffuse, che portano un aumento delle temperature.

L’acqua è presente sul pianeta solo allo stato solido e non liquido.

L’atmosfera di Marte è composta principalmente di anidride carbonica, azoto, argon, vapore acqueo, ossigeno e monossido di carbonio come indicato in tabella:

COMPOSIZIONE DELL’ ATMOSFERA MARZIANA
Anidride Carbonica CO2 95,32%
Azoto N2 2,7%
Argon Ar 1,6%
Ossigeno O2 0,13%
Monossido di carbonio CO 0,08%
Acqua H2O 0,021%
Monossido di azoto NO 0,01%
Neon Ne minimo
Kripton Kr minimo
Xeno Xe minimo
Ozono O3 minimo
Metano CH4 minimo

Caratteristiche della superficie di Marte

Gli scienziati Takashi Yoshizaki e Bill McDonough della Tohoku University hanno suddiviso Marte in tre strati. Dalla superficie esterna verso quella più interna troviamo:

  • la crosta, che arriva a circa 50 km di profondità ed è ricca di ossido ferrico;
  • il mantello, che arriva a circa 1800 km di profondità ed è composto principalmente da silicati;
  • il nucleo, che arriva a circa 3390 km di profondità ed è composto da ferro, nichel e zolfo.

Sulla superficie marziana si trovano principalmente:

  • pianure, situate a nord dell’equatore e ricoperte da colate laviche;
  • altipiani, situati a sud dell’equatore e segnati da migliaia di crateri;
  • vulcani, la cui lava è molto liquida quindi ha facile diffusione, visto che la forza di gravità è debole rispetto a quella terrestre;
  • canyon, tra cui Valles Marineris è il maggiore lungo 5000 km, largo 500 km e profondo 6 km e attraversa il pianeta all’ altezza dell’ equatore;
  • crateri d’impatto, con un diametro superiore a 5 km. Ne sono stati identificati circa 43000;
  • caverne, rilevate dalla sonda Mars Odyssey grazie al THEMIS (Thermal Emission Imaging System)

Marte Vs Terra

Marte è il pianeta con caratteristiche più simili a quelle della Terra, ma questo comunque non permette ancora all’uomo di mettervi piede. È importante ricordare che ha una massa pari ad appena l’11% di quella terrestre e che sulla sua superficie l’accelerazione di gravità è mediamente pari a 0,376 volte quella terrestre: questo significa che ogni esploratrice di 55 kg sarebbe felice di misurare il peso su Marte e leggere 20,68 kg sulla bilancia!

Ma vediamo tramite una tabella quali sono le caratteristiche principali a confronto dei due pianeti.

MARTE TERRA
MASSA 6,39 × 10^23 kg 5,972 × 10^24 kg
GRAVITA’ 3,711 m/s² 9,807 m/s²
RAGGIO 3.389,5 km 6.371 km
SUPERFICIE 144.800.000 km² 510.100.000 km²
VOLUME 1,6318×1020 m³ 1,08321×1021 m³
DENSITA’ 3,934 g/cm³ 5,51 g/cm³
TEMPERATURA -63 °C +15 °C
DISTANZA DAL SOLE 2,28×108 km (1,52 au) 150 milioni di km
ROTAZIONE 24 h 37 min 24 h
RIVOLUZIONE 687 giorni 365 giorni
INCLINAZIONE ASSE 25,19° 23° 27′
SATELLITI Deios e Phobos Luna
CROSTA Fino a 50 km Fino a 40 km
MANTELLO Fino a 1800 km Fino a 2890 km
NUCLEO Fino a 3390 km (1/6 della sua massa) Fino a 6379 km (1/3 della sua massa)
DISTANZA 2,20×108 km

Missioni su Marte

Cerchiamo di ricostruire in ordine cronologico i tentativi e i successi principali delle esplorazioni su Marte, ricordando che non sono mai state lanciate missioni con equipaggio umano:

  • 1964: La NASA riesce a osservare da vicino il pianeta grazie alla sonda spaziale Mariner4;
  • 1971: l’Unione Sovietica lancia Mars2 e Mars3 giungendo a Marte con un lander che esplose e un orbiter che inviò informazioni per quattro mesi;
  • 1973: l’Unione Sovietica lancia Mars4,5,6,7 ma con poco successo e solo Mars5 inviò poche informazioni;
  • 1988: l’Unione Sovietica lancia Phobos1 e 2, ma anche qui le informazioni ottenute sono scarse;
  • 1996: La NASA lancia Mars Global Surveyor una missione di mappatura che si concluse nel 2001;
  • 2001: la NASA lancia Mars Odyssey che fino al 2010 regalò la maggior parte delle informazioni che abbiamo di Marte;
  • 2005: la NASA lancia la sonda Mars Reconnaissance Orbiter per mappare il terreno marziano e studiarne le condizioni atmosferiche. Da qui le prime immagini di valanghe presso il polo nord del pianeta;
  • 2007: la NASA lancia Il Phoenix Mars Lander che rivelò la presenza di acqua sul pianeta;
  • 2012: la NASA lancia Curiosity, un rover alla ricerca di vita sul pianeta;
  • 2013: ISRO (organizzazione indiana) cerca di gestire una missione interplanetaria;
  • 2018: la NASA lancia InSight[46] con un lander per condurre uno studio approfondito della struttura interna del pianeta.
  • 2020: il 23 luglio la Cina, con la missione Tianwen1,una sonda e un satellite per studiare il suolo, l’atmosfera e il campo magnetico di Marte.

Attualmente il suolo di Marte è occupato da tre missioni molto importanti:

  • Il rover della Nasa "Perseverance" sta raccogliendo pezzi di roccia e regolite da riportare sulla Terra per essere analizzate e verificare eventuali forme di vita passate e presenti su Marte. L’elicottero "Ingenuity" è atterrato con il Lander Perseverance e volerà per primo su Marte nel mese di Aprile 2021 per testare le difficoltà di volo in un’atmosfera diversa da quella terrestre.
  • La sonda degli Emirati Arabi "Hope" si è posizionata tra 28.000 e 43.000 chilometri di altitudine da Marte e scansionerà il pianeta ogni nove giorni per almeno un anno marziano ovvero 687 giorni terrestri. Questa sonda deve monitorare la meteorologia e la climatologia marziana con tre strumenti, uno spettrometro infrarosso, una camera ad alta risoluzione e uno spettrometro ultravioletto per lo studio delle specie chimiche negli strati più alti dell’atmosfera.
  • La sonda cinese Tianwen-1 è entrata correttamente in orbita, ma il rover atterrerà sul pianeta solo a maggio 2021. La missione ha come scopo raccogliere pezzi di roccia e riportarli a Terra per analizzarli.