Come Davide contro il gigante Golia. Ma in questa storia cosmica il ruolo di Davide spetta a Marte, che pur essendo grande la metà della Terra e con una massa pari a circa un decimo, esercita un’azione sorprendente sul clima del nostro pianeta e persino sulle ere glaciali. Piccolo, lontano, apparentemente irrilevante. E invece capace di lasciare un segno profondo.

A mostrare tale fenomeno è uno studio, guidato dall’Università della California a Riverside e pubblicato il mese scorso sulla rivista Publications of the Astronomical Society of the Pacific, nel quale gli autori hanno affrontato alcuni dubbi su recenti ricerche che collegano gli antichi modelli climatici della Terra alle spinte gravitazionali di Marte. Queste ricerche suggeriscono che alcuni dei cicli climatici testimoniati dagli strati sedimentari presenti sul fondo dell’oceano siano influenzati dal Pianeta rosso, nonostante la sua distanza dalla Terra e le sue dimensioni relativamente contenute.

«Sapevo che Marte ha un certo effetto sulla Terra, ma credevo fosse minimo», dice Stephen Kane, professore di astrofisica planetaria all’Uc Riverside. «Pensavo che la sua influenza gravitazionale fosse troppo piccola per essere facilmente osservabile nella storia geologica della Terra, ma ho comunque voluto pro0vare a verificare le mie ipotesi».

Per farlo, Kane ha realizzato sofisticate simulazioni al computer del Sistema solare, analizzando l’evoluzione a lungo termine dell’orbita terrestre e della sua inclinazione. Il punto chiave è risultato essere nei cicli di Milankovitch, lenti cambiamenti dell’orbita e dell’asse terrestre che regolano come e quanta luce solare raggiunge il nostro pianeta su scale di decine o centinaia di migliaia di anni. Agendo come “cronometri” per le ere glaciali e i periodi interglaciali, questi cicli sono fondamentali per spiegare l’alternanza tra climi freddi e caldi su scale temporali di migliaia di anni.

Nei suoi 4,5 miliardi di anni di storia, la Terra ha attraversato almeno cinque grandi ere glaciali – l’ultima è iniziata circa 2,6 milioni di anni fa. Tra i cicli di Milankovitch, viene tradizionalmente ritenuto importante quello di circa 430mila anni dominato dall’influenza gravitazionale di Venere e Giove, che modifica l’eccentricità dell’orbita terrestre rendendola più o meno ellittica. In questo lasso di tempo, la traiettoria della Terra attorno al Sole oscilla gradualmente da una forma quasi circolare a una più allungata, per poi tornare indietro. Un cambiamento che incide sulla quantità di energia solare che raggiunge il pianeta e che può influenzare l’avanzata o il ritiro delle calotte glaciali.

Nelle simulazioni di Kane, questo ciclo rimane invariato anche eliminando il Pianeta rosso. Ma qui arriva la sorpresa: senza Marte scompaiono completamente altri due cicli cruciali – uno di circa 100mila anni e uno di circa 2,3–2,4 milioni di anni – ben visibili nei sedimenti oceanici e legati alle grandi transizioni climatiche. «Quando si rimuove Marte, quei cicli svaniscono», dice Kane. «E se si aumenta la massa di Marte diventano sempre più brevi, perché Marte ha un effetto maggiore».

Questi cicli fanno sì che Marte contribuisca in modo diretto a modulare tre aspetti: la forma circolare o allungata dell’orbita terrestre (la sua eccentricità, appunto), il momento in cui la Terra si avvicina maggiormente al Sole e l’inclinazione del suo asse di rotazione (la sua inclinazione). Tutti parametri che incidono sulla distribuzione dell’energia solare sul nostro pianeta, e quindi sull’avanzata o il ritiro delle calotte glaciali.

Un risultato inatteso del nuovo studio riguarda proprio l’inclinazione terrestre. Attualmente la Terra è inclinata di circa 23,5 gradi, angolo che cambia leggermente nel tempo. Un Marte più massiccio rallenterebbe la velocità con cui questa inclinazione varia, esercitando un effetto stabilizzante sul clima.

«Più un pianeta è vicino al Sole, più è dominato dalla sua gravità. Orbitando più lontano dal Sole rispetto al nostro pianeta, Marte ha un effetto gravitazionale sulla Terra maggiore di quello che avrebbe se fosse più vicino. Incide, insomma, ben oltre le attese, considerando le sue dimensioni», spiega Kane.

Paradossalmente, un pianeta piccolo ma lontano dal Sole “pesa” dunque più di quanto ci si aspetterebbe nel delicato equilibrio del Sistema solare interno. E le implicazioni vanno oltre la Terra. Lo studio suggerisce che anche pianeti relativamente piccoli, posti nelle regioni esterne di altri sistemi planetari, potrebbero influenzare il clima e la stabilità di mondi potenzialmente abitabili.

«Senza Marte, l’orbita terrestre sarebbe priva di importanti cicli climatici», conclude Kane. «Come sarebbero gli esseri umani e gli altri animali se il Pianeta rosso non esistesse?»

Per saperne di più:

• Leggi su Publications of the Astronomical Society of the Pacific l’articolo “The Dependence of Earth Milankovitch Cycles on Martian Mass” di Stephen R. Kane, Pam Vervoort e Jonathan Horner

 

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