Olympus Mons: come Marte ha costruito un vulcano gigante

Olympus Mons deve le sue dimensioni gigantesche alla costruzione progressiva di un vulcano a scudo. Le sue misure, la caldera e la brina osservata dalle sonde rivelano tre aspetti distinti di questo rilievo marziano.

Su Marte, Olympus Mons non assomiglia a una montagna che si slancia verso l’alto con una punta. È un vulcano così vasto che i suoi pendii si estendono per centinaia di chilometri, rendendo difficile distinguere la vetta dal suolo. Le sue dimensioni sono dovute al ripetersi delle colate laviche e alla storia geologica del pianeta, ma il dato sulla sua altitudine richiede una precisazione: non si misura come quella dell’Everest.

Un vulcano più largo che alto

Olympus Mons, il Monte Olimpo, è un vulcano a scudo. Questo tipo di edificio si forma con l’accumularsi di colate laviche relativamente fluide. Invece di formare un cono stretto, la lava si allarga e costruisce progressivamente un rilievo ampio, dai pendii dolci. La forma racconta quindi un processo: eruzioni successive depositano strati che si aggiungono gli uni agli altri.

L’Agenzia spaziale europea descrive un vulcano che si eleva di circa 22 chilometri sulle pianure circostanti. La sua base si estende per circa 600 chilometri di diametro, secondo Futura. Questi numeri descrivono due dimensioni diverse: l’altezza rispetto ai terreni vicini e l’estensione orizzontale. Il frequente paragone con l’Everest dà un’idea della scala, ma occorre precisare i riferimenti usati per le misurazioni.

Sulla Terra, l’altezza dell’Everest è generalmente espressa rispetto al livello del mare. Marte non ha un oceano la cui superficie possa fornire uno zero comparabile. Le altitudini marziane si basano su un riferimento definito a partire dal pianeta stesso. L’altezza locale di un vulcano, misurata rispetto ai terreni circostanti, costituisce un altro tipo di confronto. Un rilievo può quindi essere «il più alto» secondo una misurazione e risultare meno eccezionale secondo un’altra.

Colate che si accumulano nel tempo

Per comprendere la scala di Olympus Mons, bisogna considerare tanto la durata quanto l’altezza. Una singola colata non basta a costruire un edificio di queste dimensioni: è l’accumularsi dei materiali vulcanici a trasformare poco a poco la superficie. I pendii poco ripidi sono coerenti con una costruzione dovuta a lave capaci di estendersi lontano dal punto di emissione.

Le immagini di Mars Express mostrano colate sovrapposte e tubi di lava il cui tetto è talvolta crollato. Le relazioni tra queste forme del rilievo permettono di stabilire un ordine relativo. Una colata che passa sopra un’altra è più recente, anche quando la sola immagine non consente di attribuirle un’età precisa.

Sulla vetta si trova una vasta depressione chiamata caldera. Non si tratta di un cratere da impatto: è legata alla storia del vulcano, in particolare al collasso dei terreni sulla sommità. Le immagini dello strumento CaSSIS, a bordo dell’orbiter europeo ExoMars Trace Gas Orbiter, mostrano anche forme del rilievo all’interno della depressione, con strutture a terrazze e creste. La caldera offre così una lettura della superficie che completa quella della scala generale del vulcano.

La brina equatoriale, un’osservazione precisa

Le dimensioni del vulcano non sono l’unico aspetto che le sonde permettono di studiare. Nel 2024, gruppi di ricerca che lavoravano con i dati delle missioni Mars Express ed ExoMars hanno segnalato la presenza di brina d’acqua su Olympus Mons e su altri vulcani della regione di Tharsis. L’osservazione è notevole perché questi siti si trovano vicino all’equatore marziano, dove la presenza di brina era ritenuta improbabile.

L’immagine pubblicata dall’Agenzia spaziale europea mostra brina nella caldera e vicino al suo margine settentrionale. Non raffigura l’intera montagna in modo uniforme: nell’area rappresentata, alcune pendici fortemente illuminate ne sono prive. Questo contrasto ricorda che la presenza di ghiaccio dipende dalle condizioni locali e che un’osservazione relativa a una parte del vulcano non descrive automaticamente l’intero edificio.

I colori di questa immagine non corrispondono a quelli che vedrebbe l’occhio umano. CaSSIS rileva anche il vicino infrarosso, una parte della luce invisibile ai nostri occhi, e l’elaborazione accentua il contrasto per mettere in risalto alcuni dettagli. In questa immagine a falsi colori, il blu indica la brina. È un modo per rendere leggibile una misurazione, non una fotografia dai colori naturali.

Questa osservazione riguarda la brina d’acqua sulla superficie. Da sola non dimostra l’esistenza di una riserva facilmente accessibile né di una risorsa sfruttabile per future missioni. Stabilisce che la brina può essere presente in alcune zone vicine all’equatore marziano.

Cosa permettono di distinguere le immagini

Gli orbiter non si limitano a fotografare un paesaggio spettacolare. I loro strumenti raccolgono informazioni a diverse lunghezze d’onda, che gli scienziati utilizzano per identificare materiali e strutture. Un’immagine a falsi colori, una misurazione strumentale e un’interpretazione geologica sono fasi collegate, ma distinte. L’immagine aiuta a individuare un fenomeno; la sua analisi serve a determinare cosa può rivelare.

Olympus Mons offre così due scale di lettura. Su scala planetaria, le sue dimensioni mostrano quanto possa estendersi un vulcano marziano. Su scala locale, le forme del rilievo della caldera e la brina osservata in alcune zone invitano a studiare le condizioni precise della sua superficie. Il gigante non si riduce né a un numero confrontato con l’Everest, né a un’immagine blu: la sua geologia si comprende distinguendo misurazione, forma e interpretazione.