Plasmare i pianeti: Vulcanismo
Che cos’è il vulcanismo?
Vulcanismo è l’eruzione di roccia fusa (magma) sulla superficie di un pianeta. Un vulcano è lo sfiato attraverso il quale vengono scaricati magma e gas. Il magma che raggiunge la superficie è chiamato ” lava.”I vulcani prendono il nome da Vulcano, il dio romano del fuoco!
Perché e dove si formano i vulcani?
Il vulcanismo è il risultato di un pianeta che perde il suo calore interno. I vulcani possono formarsi dove la roccia vicino alla superficie diventa abbastanza calda da sciogliersi. Sulla Terra, questo accade spesso in associazione con i confini delle placche (controlla la sezione sul tettonismo). Dove due placche si allontanano, come nelle creste vulcaniche a metà oceano, il materiale proveniente dall’interno della Terra sale lentamente, si scioglie quando raggiunge pressioni più basse e riempie il divario. Dove una piastra viene subdotta sotto un’altra, possono formarsi camere di magma. Questi corpi magmatici alimentano le isole vulcaniche che segnano le zone di subduzione.
Sebbene la maggior parte dell’attività vulcanica abbia luogo ai confini delle placche, il vulcanismo può verificarsi anche all’interno degli interni delle placche negli hotspot. Si pensa che i punti caldi provengano da grandi “pennacchi” di materiale estremamente caldo che sale dalle profondità dell’interno della Terra. Il materiale caldo sale lentamente, alla fine sciogliendosi mentre raggiunge pressioni più basse vicino alla superficie terrestre. Quando il materiale erutta forma massicce colate laviche di roccia vulcanica scura a grana fine-basalto. Gli ampi e delicati vulcani a scudo delle Hawai’i provengono da un hotspot.
Cosa ci dicono i vulcani della Terra?
Il fatto che la Terra abbia vulcani ci dice che l’interno della Terra sta circolando ed è abbastanza caldo da sciogliersi. La terra si sta raffreddando; i vulcani sono un modo per perdere calore. Il modello di distribuzione dei vulcani sulla Terra ci dà un indizio che la superficie esterna della Terra è divisa in placche; le catene di vulcani associate alle creste medio-oceaniche e alle zone di subduzione segnano i bordi delle placche. Altri pianeti hanno caratteristiche vulcaniche-alcuni recentemente attivi-dicendo ai geologi che anche loro stanno perdendo calore dai loro interni e che c’è circolazione. Tuttavia, questi pianeti non mostrano il modello che fanno i vulcani della Terra.
Quali prove ci sono di vulcanismo su altri pianeti?
Luna: il nostro vicino più vicino ha piccoli vulcani, fessure (rotture nella crosta) e ampie colate di basalto, una roccia vulcanica scura a grana fine. I grandi bacini scuri che si possono vedere sulla Luna sono le aree maria di queste colate laviche. Tuttavia, tutte queste caratteristiche vulcaniche sono vecchie. Non ci sono caratteristiche vulcaniche attive sulla Luna. La maggior parte dell’attività vulcanica ha avuto luogo all’inizio della storia della Luna, prima di circa 3 miliardi di anni fa. Il flusso di lava più recente si è verificato circa 1 miliardo di anni fa.
Le regioni scure sulla Luna sono lunar maria. Queste sono regioni basse e lisce di roccia vulcanica scura a grana fine-basalto.
Galileo spacecraft image (PIA00405) prodotto dalla U. S. Geological Survey, per gentile concessione della NASA e del Jet Propulsion Laboratory.
Questo campione di roccia è stato raccolto dalla missione Apollo 15 nel 1971. È un basalto, un tipo di roccia che si solidifica da una lava vulcanica. Questo particolare basalto si è formato 3,3 miliardi di anni fa ed è simile ai basalti formati su vulcani come le Hawai’i sulla Terra.
Marte: Marte ha caratteristiche vulcaniche che sono simili in forma a quelli sulla Terra, anche se molto più grande. Ci sono grandi vulcani a scudo — come quelli delle Hawai’i — che contengono 100 volte più massa di quelli sulla Terra. Olympus Mons è il vulcano più alto del nostro sistema solare. È alto 22 chilometri (14 miglia), rispetto ai 9 chilometri di Mauna Loa (quasi 6 miglia). È 600 chilometri attraverso (375 miglia), che è abbastanza grande per coprire lo stato dell’Arizona! Molti dei vulcani su Marte, tra cui Olympus Mons, si verificano nella regione di Tharsis; il magma per i vulcani può provenire da materiale caldo che sgorga in pennacchi dal profondo dell’interno di Marte. Molti scienziati considerano Marte vulcanicamente attivo, anche se non abbiamo osservato un’eruzione. Meteoriti di basalto provenienti da Marte indicano che il vulcanismo si è verificato negli ultimi 180 milioni di anni. Pochissimi crateri da impatto si verificano sulle colate laviche di Olympus Mons, suggerendo che questo vulcano ha probabilmente eruttato negli ultimi milioni di anni.
Vista obliqua del vulcano Olympus Mons su Marte. La grande depressione nel centro superiore dell’immagine è la caldera. La caldera si trova vicino alla cima del vulcano ed è 65 × 80 chilometri (40 × 50 miglia) attraverso — circa le dimensioni di Rhode Island. Quando il magma eruttò dalle prese d’aria sul lato del vulcano, la roccia vicino alla vetta crollò, producendo la caldera.
Viking Orbiter image (641A52) per gentile concessione della NASA.
Venere: Venere ha più di 1700 caratteristiche vulcaniche e molte di queste sembrano fresche-unweathered. Gran parte della superficie di Venere è stata coperta da enormi flussi di lava basaltica, probabilmente negli ultimi centinaia di milioni di anni. Questa coltre di lava copriva completamente le caratteristiche superficiali, come i crateri da impatto. Il fatto che solo pochi crateri punteggiano la superficie fornisce la prova della natura recente di questo riemergere.
Vista generata al computer di Maat Mons su Venere. Questa immagine proviene dai dati radar della navicella spaziale di Magellano; l’atmosfera di Venere è troppo spessa perché i telescopi possano vedere attraverso. Le aree scure sono lisce, interpretate come flussi di lava più vecchi. Le aree luminose sono ruvide, interpretate come giovani colate laviche.
Immagine gentilmente concessa dalla NASA e dal Jet Propulsion Laboratory.
Io: La luna più interna di Giove, Io, è il corpo più vulcanicamente attivo del nostro intero sistema solare! Le missioni della NASA immaginavano enormi pennacchi che sparavano a centinaia di chilometri sopra la superficie, flussi di lava attivi e pareti di fuoco associate al magma che fluiva dalle fessure. L’intera superficie di Io è coperta da centri vulcanici e flussi di lava, che hanno coperto tutti i suoi crateri da impatto.
Immagine Voyager di Io. Le macchie scure segnano vulcani.
Immagine gentilmente concessa dalla NASA e dal Jet Propulsion Laboratory.
La sonda Galileo ha catturato questa immagine di un’eruzione vulcanica attiva su Io nel 2000. La regione arancione brillante è lava calda. Questa immagine a colori falsi è di circa 250 chilometri (circa 155 miglia).
Immagine prodotta dall’Università dell’Arizona, per gentile concessione della NASA.
Perché non troviamo vulcani attivi su tutti i pianeti e le lune?
I vulcani attivi si verificano su pianeti ancora caldi. In generale, più grande è il pianeta, più lentamente si raffredda. Piccoli pianeti o lune, come Mercurio e la nostra Luna, si sono raffreddati al punto che non sono più abbastanza caldi da fondere la roccia. I pianeti più grandi, come la Terra e Venere, sono ancora caldi e hanno ancora un vulcanismo attivo.