PIANETA MARTE...
1.1.4.2.1.3.1. CLASSIFICAZIONE DEI FIUMI
di Gianni Viola
Si può ritenere che i canali abbiano un'origine molto antica e, tra quelli studiati, nessuno è più giovane che 100 milioni di anni. Addirittura l'origine di molti risale a quasi quattro miliardi di anni fa, vicino al periodo di formazione di Marte.
Noi sappiamo che le acque correnti sono le più importanti tra le forze esogene ed è possibile che esse abbiano agito pressoché ovunque sulla superficie marziana, condizionate, s'intende, dal clima. Analogamente a ciò che avvenne sulla Terra, l'acqua su Marte avrebbe esercitato la sua funzione morfologica in tre modi: per erosione, per corrosione e per sedimentazione.
Per stabilire l'epoca della formazione di un canale bisogna fissare l'età di un terreno nel quale gli spostamenti hanno avuto come conseguenza quella di segnare con dei solchi i piccoli canali. È chiaro dunque che l'analisi morfologica dei canali marziani (in particolare di quelli "piccoli") ha - come ci spiega il ricercatore Ducrocq - "la conseguenza di imporci l'idea di un'origine idrologica". E prosegue: "Carl Sagan non esita a vedere i piccoli canali come fiumi che avrebbero alimentato una condensazione dell'acqua nell'atmosfera. Nessun'altra spiegazione gli pare soddisfacente: in particolare la presenza continua di canali su tutta la superficie di Marte esclude l'ipotesi di incrinature dovute a movimenti di sprofondamento del suolo (caso nel quale il fenomeno avrebbe manifestato un carattere locale)". (Albert Ducrocq, "Marte pianeta rosso", Sugarco, Milano, 1978).
Una mappa venne preparata a suo tempo da David Pieri, astronomo della "Cornell University": ben presto risultarono catalogati quasi 2000 piccoli canali. In relazione a ciò che rimane oggi dei "fiumi" di Marte, un'importante rivista del settore scrive che "attualmente non sembra che possano sussistere molti dubbi sul fatto che la maggior parte di questi numerosi canali marziani siano stati prodotti dall'azione di acqua allo stato liquido." (Vincenzo Orofino, "Acqua su Marte?", in "L'Astronomia", n. 208, 2000).
I corsi d'acqua a regime fluviale (fiumi) erano quanto di più complesso e di più intricato possa immaginarsi nel panorama di ciò che un tempo si presume fosse l'aspetto di Marte, quando questo Pianeta presentava condizioni simili a quelle attuali della Terra. Oggi è possibile distinguere in maniera dettagliata quelli che si presume potessero essere i vari tipi di corsi d'acqua.
Tipi di strutture
La topografia applicata alla geomorfologia marziana distingue sei tipi di strutture fluviali, sulla base dell'origine geologica, della probabile portata d'acqua e delle dimensioni:
- labyrinthus
- chasma (canyon)
- fossa
- vallis (outflow channel)
- channel (run-off channel)
- chaos
Dimensioni
In riferimento alle dimensioni affermeremo che il "labyrinthus" (su Marte una sola delle due formazioni indicate con tale denominazione risponde ai connotati di "struttura fluviale") ha una dimensione di poco più di 1.000 km; le strutture denominate "ch'asma" ("canyon") presentano delle dimensioni che variano da un minimo di 200 km ad un massimo di 1500 km di lunghezza, le strutture denominate "chaos", le quali solo in parte presentano caratteristiche fluviali, hanno dimensioni dell'ordine di alcune centinaia di km di lunghezza e di larghezza.
Morfologia
Il termine "labyrinthus", inizialmente applicato ad una sola struttura (la Noctis Labyrinthus), rappresentava propriamente la sorgente da cui scendeva l'acqua della Valles Marineris, la maggiore formazione fluviale di Marte. La Valles Marineris era formata da una serie di canaloni chiamati "ch'asma", termine che significa propriamente "canyon" (profondo canalone) e le cui dimensioni, rimaste ovviamente immutate, polverizzano quelle delle corrispondenti strutture terrestri. Un'ipotesi relativa alla formazione dei grandi canali marziani afferma che "i canyon sono causati dall'incisione lineare dell'acqua, che determina uno sprofondamento progressivo della vallata ma non una variazione della pendenza dei versanti. Sulla Terra ciò è possibile solo in ambienti aridi, dove i pochi corsi d'acqua di una certa importanza sono alimentati da piogge cadute in regioni lontane. L'assenza di precipitazioni locali inibisce l'erosione del suolo e favorisce il mantenimento di versanti quasi verticali." (Enzo Pranzino e Antonio Zeoli, "Le spiagge di Marte", in "L'Astronomia", n. 208, 2000). Un discorso a parte va fatto per le strutture denominate "fossae". Sono queste delle formazioni che presentano talvolta caratteristiche di origine fluviale le quali hanno delle precise somiglianze con quella parte di "vallis" di maggiori dimensioni. Il termine "fossa" significa canyon, valle curvata o, semplicemente, canale fluviale. Il termine "vallis" ("outflow channel") indica un canale fluviale, un fiume o una valle sinuosa (di origine fluviale), propriamente i "canali di efflusso". Le "vallis" sono dei fiumi di dimensioni molto variabili, associati con il terreno cosiddetto caotico, molto frequenti nei dintorni della costa del mare Chryse (Chryse Planitia). Presentano dimensioni che variano da 1000 a 2000 km, la cui larghezza supera in generale i 100 km e si avvicina a volte ai 200 km, ed una profondità di 1 km. Tutto ciò testimonia l'esistenza in epoche passate di fenomeni erosivi su scala gigante rapportate a episodi di inondazioni catastrofiche. In particolare è stato calcolato che queste strutture fluviali sono state formate da portate alluvionali (la "portata" è il volume d'acqua che passa, nell'unità di tempo considerata, attraverso una data sezione trasversale del fiume, espresso in metri cubi al secondo) da 107 a 109 metri3 s-1 e questi valori sono di molto superiori alla portata del Rio delle Amazzoni, pari a 105 metri3 s-1. Per trovare un esempio che si avvicini a tali proporzioni, bisogna riportarsi all'era del Periodo Pleistocene, all'epoca del Lago Missoula, nello stato americano di Washington. Sempre secondo la stessa fonte poc'anzi citata (Enzo Pranzino e Antonio Zeoli, "Le spiagge di Marte", in "L'Astronomia", n. 208, 2000) essi "sono stati interpretati come il risultato dello scorrimento superficiale ad alta densità prodotti dalla rapida fusione di ghiaccio superficiale o del "permafrost" (ghiaccio presente nel suolo). In questo caso il reticolo idrografico presenta una gerarchizzazione ancor minore di quella che caratterizza i run-off channel, a riprova del fatto che i processi che alimentavano i canali erano occasionali, e molto probabilmente catastrofici."
Un tipo particolare di fiumi sono i "run-off channell", canali che presentano degli intricati reticoli idrografici. Propriamente si parla di struttura dentritica, la caratteristica struttura a spina di pesce, con filamenti e ramificazioni, dove sono assenti le cosiddette aste fluviali rettilinee e geometricamente ordinate. Ciò che in ultima analisi dimostra che lo sviluppo della rete idrografica non può essere stato determinato dalle strutture geologiche, dunque dalla natura del terreno (pieghe, faglie, fratture), bensì dall'azione del corso naturale dell'acqua che ha percorso quello specifico tratto di superficie. Questo tipo di canali è quello osservato sugli altopiani cosparsi di crateri, dove un gran numero di piccoli fiumi sono situati a breve distanza gli uni dagli altri e sono denominati anche canali di scorrimento o "channels". Segnano i lati di grandi crateri e corrono lungo le pianure tra un cratere e l'altro. Queste formazioni sono le più numerose (fra tutte le strutture fluviali) e ricevono anche il nome di "mini-vallis" e arrivano ad una larghezza di qualche centinaio di metri soltanto. La struttura, denominata chaos (da: "chaotic terrain", cioè terreno caotico), indica talvolta il fondo sedimentario dei canali, oltre che di alcuni tipi di laghi, detti tettonici.
Tipo di bacino
Oltre al generale criterio di "classificazione dei fiumi" in base alle dimensioni (lunghezza in km), essi possono essere classificati secondo il tipo di percorso seguito, dunque in rapporto al "mare", ovvero a seconda se si tratta di bacini fluviali che raggiungevano la massa oceanica, nel qual caso si parla di "bacini esoreici" (o aperti), ovvero non raggiungevano il mare, nel qual caso si trattava di "bacini endoreici" (o chiusi) o ancora se ci si trovava in presenza di terraferma sprovvista di superficie di acqua, dunque sia fiumi sia laghi, ed in questo caso si parla di "bacini areici". La categoria dei "bacini esoreici o aperti" comprendeva fiumi con normale deflusso, dove le acque giungevano regolarmente al mare. In questi casi la pendenza del terreno consentiva un percorso del fiume fino alla costa marina. I corsi d'acqua che si presume andassero a sfociare in mare, presentavano, come i fiumi della Terra, foci ad estuario o a delta.
Erano fiumi con foci ad estuario, fra i tanti, il Kasei Vallis, l'Ares Vallis e il Mawrth Vallis (quest'ultimo originato dal lago Trouvelot), tutti e tre presenti nella "zona dei canali".
Erano fiumi con foci a delta, fra i tanti, lo Shalbatana Vallis ed il Mangala Vallis, il primo con sbocco nel mare Chryse, il secondo nel mare Amazonia.
Osservando la situazione delle foci dei fiumi sulla Terra, possiamo presumere che anche su Marte le foci ad estuario indicassero la presenza di maree molto ampie e le foci a delta invece la presenza di maree di ampiezza minore.
I "bacini endoreici" o chiusi riferiscono di una particolare struttura del terreno che impediva che il fiume avesse un regolare deflusso al mare e le acque finivano in qualche lago "chiuso", cioè senza fiume emissario. Infine i "bacini areici" che comprendevano le zone del tutto prive di acque superficiali; la causa di ciò poteva essere dovuta alla scarsità di precipitazioni, alla forte evaporazione o alla permeabilità del terreno.
Mentre sulla Terra la maggior parte della superficie (attuale) delle terre emerse appartiene a bacini di tipo esoreico (72%), su Marte la maggior parte delle terre emerse (riferendoci qui al continente Icarus che rappresentava la quasi totalità delle terre emerse marziane) apparteneva ai bacini endoreici (poco meno del 50%) e ciò perché Marte presentava una gran massa continentale, comprendente oltre il 90% di tutte le terre emerse ed una superficie di acqua molto inferiore a quella delle terre emerse.
Sulla Terra viceversa esistono più continenti posti all'interno di una massa d'acqua la cui superficie è molto superiore al totale delle terre emerse. Le zone del tutto prive di acque superficiali erano su Marte di poco superiori a quelle esistenti attualmente sulla Terra.
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