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I pianeti del sistema solare - Marte - Mars

di Vittorio Sossi

descrizione generale e storia delle osservazioni

inserita il 08-03-2005

Marte

 emisfero schiaparelli di Marte piana della syrtir MajorDue Immagini a mosaico di Marte scattate dalle sonde Viking 1 e 2
esposizione attraverso filtri rosso e violetto da una quota di 2500 Km
fonte N.A.S.A.

descrizione generale

Marte è un pianeta di tipo roccioso. Il quarto per posizione partendo dal sole e il settimo per diametro. Il suo raggio è pressappoco la metà di quello terrestre e anche la sua densità è sensibilmente inferiore a quella del nostro pianeta. L'atmosfera di Marte è molto rarefatta, circa un centesimo di quella terrestre. Marte è un pianeta noto sin dall'antichità ed è stato oggetto di intense e febbrili osservazioni, dai primi mezzi ottici fino all'ausilio dei più potenti telescopi.
Molti astronomi hanno disegnato, a partire dalla metà del seicento, rappresentazioni e mappe della superficie del pianeta sempre più dettagliate. La loro fantasia e frenesia li ha spesso portati a conclusioni avventate ed affrettate, tanto da riconoscere in un groviglio di forme e corrugazioni addirittura costruzioni artificiali.
Sicuramente su Marte nel corso della sua storia passata ci sono stati depositi di acqua superficiale e ruscellamenti nonostante la bassa attrazione gravitazionale e pressione atmosferica favorisca l'immediata evaporazione. Acqua ghiacciata su Marte ormai è assodato che ci sia nei poli e nel suolo sotto forma di permafrost, ma non si esclude la possibilità di larghi depositi sotterranei di acqua allo stato liquido.
Il pianeta ha avuto una attività tettonica che oggi sembra terminata, come pure l'attività vulcanica. La presenza di forme di vita, sicuramente inferiori e unicellulari, è ancora da dimostrare ma non esclusa.
Marte possiede due satelliti, poco più che due pezzi di roccia: Deimos e Phobos. Quest'ultimo, il più vicino, è destinato a precipitare, fra qualche milione di anni, sulla superficie (o a frammentarsi nell'avvicinamento).
I parametri rotazionali di Marte sono simili a quelli terrestri. Il giorno marziano ha praticamente la stessa durata di quello terrestre. La rivoluzione attorno al sole si compie in un tempo più o meno doppio di quello terrestre. Il suo asse ha un'inclinazione simile a quella dell'asse terrestre, ma le stagioni sono determinate quasi esclusivamente dalla sua posizione rispetto al sole e non dall'inclinazione dei raggi come avviene sul nostro pianeta. La temperatura media su Marte è estremamente bassa. Bisogna considerare però che risente dell'effetto delle stagioni. L'effetto serra, dovuto principalmente all'anidride carbonica, è insufficiente a riscaldare il pianeta (poco si sa su quello che è accaduto in passato, ci potrebbero essere stati periodi di maggior riscadamento).

Storia delle osservazioni di Marte

simbolo di marte Marte e Ares sono i nomi latino e greco del dio della guerra. Probabilmente il pianeta si è meritato questo appellativo per via del suo colore rossastro che evoca il sangue versato in battaglia.

E' il primo pianeta superiore, per cui la sua osservazione non è ostacolata dal disco solare come succede per Venere e Mercurio. Ogni 780 giorni circa marte si allinea con la terra dallo stesso lato rispetto al sole (opposizione) e i due pianeti per un po' di tempo viaggiano ravvicinati. L'orbita di Marte è altamente eccentrica per cui un'opposizione sarà particolarmente favorevole se il pianeta è nel suo punto di minor distanza dal sole (perielio) e prossimo all'orbita della terra. Quando si verificano condizioni particolarmente favorevoli di una vicinanza perdurante per molto tempo tra Marte e Terra, più rare ma particolarmente attese dagli astronomi - circa ogni 21 anni -, si parla di Grandi Opposizioni.

Galileo Galilei nel 1610 iniziò le osservazioni di Marte ma non disponeva di strumenti ottici abbastanza potenti per cogliere particolari della superficie.

Christiaan Huygens, astronomo olandese, nel 1655 iniziò a riportare sulla carta alcuni dettagli della superficie del pianeta e utilizzò quei punti di riferimento per calcolarne il periodo di rotazione.
Gian Domenico Cassini ampliò gli studi di Huygens e stimò il periodo di rotazione in 24 ore e 40 minuti, straordinariamente preciso considerando i mezzi che aveva a disposizione. Andò oltre e nel 1672 stimò la distanza fra Marte e Terra e, per estrapolazione utilizzando le leggi di Keplero, calcolò con altrettanta precisione la distanza Sole - terra, circa 140 milioni di Km. Identificò le calotte polari del pianeta l'osservazione delle quali fu ampliata da Maraldi negli anni successivi.

William Herschel nel diciottesimo secolo contribuì a raffinare, con un difetto di soli 13 secondi rispetto al valore odierno, il periodo di rotazione; determinò l'angolo di inclinazione dell'asse marziano e dedusse che le calotte polari erano coperte di ghiaccio e che l'estensione della massa ghiacciata variava con il variare di stagioni proprio come avviene sulla terra. (Herschel è famoso in primo luogo per la scoperta di Urano.)

Il diciannovesimo secolo fu un'era febbrile di osservazioni di Marte, anche perché crebbe la convinzione che Marte potesse essere abitato da esseri intelligenti: idea abbandonata solo con l'avvento del ventesimo secolo.
Iniziamo con Jakob Beer e Johaan Henrich Madler, astronomi tedeschi, i primi a tentare un mappatura completa del pianeta tra il 1830 e il 1840. Non immaginiamo una vera a propria cartografia, ovviamente. Iniziarono a riportare sulla carta le aree scure e chiare che osservavano al telescopio e che sembravano stabili tanto da poterle considerare formazioni superficiali e non aberrazioni atmosferiche. Determinarono inoltre l'ampiezza e la variazione in estensione della copertura ghiacciata delle calotte polari. Fecero un'interessante osservazione di come i cambiamenti fossero più drammatici nella calotta dell'emisfero sud rispetto a quella settentrionale. Evidentemente soggetta ad un'alternanza di inverni più rigidi ed estati più calde. Nel 1837 furono i primi testimoni delle tempeste di polveri che periodicamente sconvolgono il pianeta e ne ostacolano l'osservazione. Anche se non furono in grado di riconoscerle per tali ovviamente.
Il primo a parlare di canali marziani, e oceani mari e fiumi, e ad azzardare l'ipotesi che su Marte fosse presente acqua allo stato liquido fu padre Angelo Secchi nel 1858.
Nel 1867 fu tracciata una prima mappa di Marte da Richard Anthony Proctor sulla base delle osservazioni di William Rutter Dawes. Questa mappa molto più ricca e dettagliata mandò in cantina le mappe di Beer e Madler. Per la prima volta vennero dati dei nomi alle formazioni osservate e non si lesinarono pericolose e fuorvianti analogie con le strutture geomorfologiche terrestri: continenti, oceani, mari, terre...

La cartografia più metodica e rigorosa del tempo si deve però ad un piemontese: Giovanni Virginio Schiaparelli che lavorò all'ossevatorio di Brera e iniziò e sue osservazioni nel 1877 per concluderle nel 1898. Schiaparelli affrontò i problema con maggior rigore scientifico e si impegnò in vere e proprie misure delle aree osservate sistemandole in una precisa griglia di riferimento. Adottò la prassi di denominare mari le regioni più scure, depressioni, e terre le più chiare, rilievi; convenzione già in uso nella osservazione della luna. Ma questa scelta sommata all'utilizzo di termini topografici prettamente terrestri, (stretti, canali, isole continenti...), e ad una nomenclatura in analogia con i nomi geografici propri del nostro pianeta, (Hellas, olimpo, Adriatico...) alimentarono l'ossessione di dimostrare che Marte fosse un pianeta con caratteristiche, clima e abitabilità analoghe alla Terra. Molta della nomenclatura introdotta da Schiaparelli, sebbene semplificata, è ancora adottata oggi.
Ben presto l'attenzione degli osservatori si concentrò sui cosidetti "canali" descritti da Schiaparelli: strutture sinuose che solcavano molte aree chiare del pianeta e che potevano a ragione essere considerati corsi d'acqua o addirittura strutture artificiali.

La tesi dei canali fu portata avanti da Percival Lowell. Nei suoi disegni i canali diventavano sempre più netti e geometrici, qualsiasi formazione poteva essere spiegata in termine di analogie con la terra o con l'azione artificiale di creature simili a noi. Anche le minuscole variazioni stagionali nell'estensione delle macchie scure potevano essere il risultato di cambiamenti nella copertura vegetativa. Stava diventando un'ossessione e una moda e ci si allontanava sempre più da una osservazione scientifica.

Comunque molti altri scienziati non erano per nulla d'accordo con le conclusioni affrettate e viziate di Lowell, tra cui lo stesso Schiaparelli a dire il vero. Dapprima Edward Maunder e Vincenzo Cerulli avanzarono delle opposizioni sulla capacità risolutrice dei telescopi e su come spesso un'astrazione azzardata potesse trasformare una serie di minuti particolari in strutture regolari e geometriche. Occorreva attenersi ad un maggior rigore evitando per quanto possibile estrapolazioni, interpretazioni e pericolose semplificazioni.

Occorre aspettare il 1909, un anno particolarmente favorevole all'osservazione del pianeta, affinché la febbre dei canali abbia finalmente termine. Eugéne Michael Antoniadi dotato di acuta capacità di osservazione e incredibile abilità nel disegno dall'osservatorio di Parigi iniziò lo studio del pianeta. Si rese conto che nessuno dei disegni, di Schiaparelli ma soprattutto di Lowell, rendeva conto della complessità del panorama di Marte. Non era possibile riconoscere canali ed altre strutture regolari ma solo un insieme complesso di macchie scure, sfumature, contorni irregolari, aree chiare che non potevano assolutamente accordarsi con le conclusioni di Lowell e alcune delle semplificazioni di Schiaparelli.

Nonostante tutto fino agli anni '60 il sogno dei canali marziani, di un pianeta bagnato dall'acqua e rivitalizzato dalla vegetazione resistette. Poi i primi dati sulla temperatura e sull'atmosfera di Marte spensero anche gli ultimi entusiasmi. Tanto che Marte è sicuramente il pianeta più visitato dagli scrittori di fantascienza. Non credo che esista un autore classico di fantascienza a non avere ambientato almeno un romanzo o un racconto su Marte o come colonia adatta alla vita dei terrestri o, soprattutto, come patria dei cosiddetti marziani che nell'immaginario collettivo sono diventati lo stereotipo della vita extraterrestre.

Fonti: sito ufficiale della N.A.S.A
Viaggio nell'Universo - Fabbri Editore

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Scienzità è stato realizzato da Silvia Sorvillo e Vittorio Sossi