MARTE : L'ALTOPIANO VULCANICO DI THARSIS. by INSA-MARTE.

________________________________________

________________________________________
Aggiornato il 06/01/2020

THARSIS

Introduzione:
Tharsis è un vasto altopiano vulcanico centrato vicino all'equatore nell'emisfero occidentale di Marte. La regione ospita i più grandi vulcani del Sistema Solare , inclusi i tre enormi vulcani a scudo Arsia Mons , Pavonis Mons e Ascraeus Mons , che sono noti collettivamente come Tharsis Montes.
Il vulcano più alto del pianeta, Monte Olimpo , è spesso associato alla regione di Tharsis ma in realtà si trova al largo del bordo occidentale dell'altopiano.
Il nome Tharsis è la traslitterazione greco-latina del biblico tarsis, la terra all'estremità occidentale del mondo conosciuto.

Dati cartografici:
Tharsis non ha confini definiti formalmente, quindi le dimensioni precise per la regione sono difficili da dare. In generale, il rigonfiamento è di circa 5.000 km di larghezza e fino a 7 km di altezza (esclusi i vulcani, che hanno altitudini molto più elevate).
Si estende approssimativamente da Amazonis Planitia (215° E) a ovest a Chryse Planitia (300° E) a est. Il rigonfiamento è leggermente allungato nella direzione nord-sud, che corre dai fianchi settentrionali di Alba Mons (circa 55° N) alla base meridionale degli altopiani di Thaumasia (circa 43° S). A seconda di come viene definita la regione, Tharsis copre tra i 10 ed i 30 milioni di km quadrati , o fino al 25% della superficie di Marte.

Regioni:
Tharsis è divisa in due ampi rilievi, uno settentrionale e uno più grande a sud. L'altopiano settentrionale sovrasta parzialmente le pianure a nord del confine dicotomico .


NORD:
Questa regione è dominata da Alba Mons e dai suoi ampi flussi vulcanici. Alba Mons è un vasto edificio vulcanico basso che è unico per Marte. Alba Mons è così grande e topograficamente distinta che può quasi essere trattata come un'intera provincia vulcanica a sé stante. La parte più antica dell'altura settentrionale è costituita da un'ampia cresta topografica che corrisponde al terreno altamente fratturato di Ceraunius Fossae .
La cresta è orientata a nord-sud e fa parte del seminterrato di età noachiana su cui sorge Alba Mons. Nelle zone nord si trovano anche i flussi di lava della Formazione di Ceraunius Fossae, che sono un po 'più vecchi dei flussi di età amazzoniana che costituiscono gran parte della regione centrale di Tharsis a sud.

( Tharsis tholus ).


SUD:
La più grande porzione meridionale di Tharsis (nella foto a sinistra) si trova sopra un vecchio altopiano craterizzato.
Il suo confine occidentale è approssimativamente definito dalle alte pianure laviche di Daedalia Planum , che digradano dolcemente a sud-ovest nelle regioni di Memnonia e Terra Sirenum . A est, il rigonfiamento meridionale della Tharsis è costituito dall'altopiano di Thaumasia , un esteso tratto di pianure vulcaniche largo circa 3000 km. L'altopiano di Thaumasia è delimitato a ovest da una zona altamente elevata di fratture (Claritas Fossae) e montagne (Thaumasia Highlands) che curva a sud e poi a est a nord-est in un ampio arco che è stato paragonato alla forma della coda di uno scorpione.
La provincia dell'altopiano è delimitata a nord dal Labyrinthus Noctis e dai tre quarti occidentali di Valles Marineris . È delimitato ad est da una cresta orientata a nord-sud chiamata ascesa di Coprates. Questi confini racchiudono un ampio altopiano e un bacino interno poco profondo che comprende Siria , Sinai e Solis Planum.
Le zone più alte dell'altopiano sul rigonfiamento di Tharsis si trovano nel nord della Siria Planum , nella Labyrinthus Noctis occidentale e nelle pianure a est di Arsia Mons.

( Labyrintus Noctis ).

CENTRO:
La zona centrale di Tharsis è definita dai tre enormi vulcani Tharsis Montes ( Arsia Mons , Pavonis Mons e Ascraeus Mons ), e da un numero di edifici vulcanici più piccoli e pianure adiacenti.

( I Tharsis Montes ).

Geologia:
Tharsis è comunemente chiamata una provincia vulcanico-tettonica, il che significa che è il prodotto del vulcanismo e dei processi tettonici associati che hanno causato un'ampia deformazione crostale.

Secondo la visione standard, Tharsis sovrasta un punto caldo , simile a quello che si ritiene alla base dell'isola delle Hawaii .
Il punto caldo è causato da una o più colonne massicce di materiale caldo a bassa densità che sale attraverso il mantello.
Il punto caldo produce quantità voluminose di magma nella crosta inferiore che viene rilasciato in superficie come lava basaltica altamente fluida .
Poiché Marte manca di tettonica a zolle, la lava è in grado di accumularsi in una regione per miliardi di anni per produrre enormi costrutti vulcanici.

Ipotesi:
Una domanda chiave sulla natura di Tharsis, è stata quella se il rigonfiamento è principalmente il prodotto del sollevamento della crosta attiva data dalla galleggiabilità fornita dal pennacchio del mantello sottostante o se si tratta semplicemente di una grande massa statica di materiale igneo supportata dalla litosfera sottostante ?

L'analisi teorica dei dati di gravità e il modello dei cedimenti e delle faglie, che circondano Tharsis suggeriscono che quest'ultima ipotesi è la più probabile.
L'enorme peso di Tharsis ha generato enormi stress nella crosta, producendo un'ampia depressione nella regione e una serie di fratture radiali che emanano dal centro del rigonfiamento che si estende a metà del pianeta, ma non solo, l'enorme massa di Tharsis (circa 10E21 kg) , è così grande e massiccia che ha probabilmente influenzato il momento di inerzia del pianeta, causando probabilmente un cambiamento nel tempo dell'orientamento della crosta del pianeta rispetto al suo asse di rotazione.
Secondo uno studio recente, Tharsis originariamente si formava a circa 50° N di latitudine e migrava verso l'equatore tra 4,2 e 3,9 miliardi di anni fa.
Prove geologiche, come la direzione del flusso delle antiche reti a valle intorno a Tharsis, indicano che il rigonfiamento era in gran parte in atto entro la fine del periodo noachiano, circa 3,7 miliardi di anni fa. Sebbene il rigonfiamento stesso sia antico, le eruzioni vulcaniche nella regione sono continuate per tutta la storia marziana e probabilmente hanno svolto un ruolo significativo nella produzione dell'atmosfera del pianeta e nell'erosione delle rocce sulla superficie del pianeta.

Produzione di atmosfera:
Secondo una stima, il rigonfiamento di Tharsis contiene circa 300 milioni di km3 di materiale igneo. Supponendo che il magma che ha formato Tharsis contenesse anidride carbonica (CO2) e vapore acqueo in percentuali paragonabili a quelle osservate nella lava basaltica hawaiana, la quantità totale di gas rilasciati dai magmi di Tharsis avrebbe potuto produrre un'atmosfera di CO2 da 1,5 bar e un globale strato d'acqua spesso 120 m.
I magmi marziani probabilmente contengono anche quantità significative di zolfo e cloro.
Questi elementi si combinano con l'acqua per produrre acidi che possono scomporre rocce e minerali primari.
Le esalazioni gassose da Tharsis e da altri centri vulcanici del pianeta sono probabilmente responsabili di uno dei primi periodi dell'era marziana (il Noachiano, tra 4,2 e 3,8 miliardi di anni fa) quando gli agenti atmosferici dell'acido solforico producevano abbondanti minerali solfati idratati come la kieserite e il gesso .

Presenza di ghiaccio:
Le analisi geologiche del suolo hanno rilevato a ridosso dei grandi vulcani più strati di depositi di ghiaccio, che sono il risultato, della condensazione delle effimere nubi che stagionalmente si addensano attorno ai picchi dei Tharsis Montes e del monte Olimpo, analogo fenomeno avviene presso l'Elysium Mons.

( Le nubi ghiacciate sui rilievi di Tharsis ).

(A) Mappa geologica modificata della regione di Tharsis che mostra la posizione di depositi a forma di ventaglio di età amazzonica (giallo) situati sulle pendici nord-occidentali dei Tharsis Montes e Olympus Mons.
(B) L'accumulo netto di ghiaccio nelle acque superficiali nella regione di Tharsis è stato simulato con 45 obliquità e supponendo che il ghiaccio delle acque superficiali sia presente sulla calotta polare settentrionale. I contorni della topografia ad altimetro laser Orbiter Mars (MOLA) sovrapposti sono a intervalli di 2000 m.
Come per la regione di Elysium Mons. Al di fuori delle aree di Tharsis ed Elysium, non è previsto alcun accumulo di ghiaccio netto.
____________________________________________
____________________________________________

A cura di Giovanni Donati INSA-MARTE.