Le Scienze, n. 462

2007·15.2 MB·Italian

Le ultime osservazioni dei robot e dei
satlliti indicano- che su Marte in passato
ci fu acqua liquida:E non fu una presenza
episodica: un tempo, forse per più di
un miliardo di anni, l'acqua ricoprì ampie
estensioni della superficie del pianeta
el febbraio 2005 Spirit, uno dei due Mars Exploration Rover che stanno perlustrando il Pia-
neta Rosso, si trovava già da oltre un anno nel Cratere Gusev, una depressione della su-
perficie marziana profonda due chilometri, grande più o meno come la Calabria. Poiché
Gusev è situato al termine di un'antica valle fluviale più lunga del Grand Canyon, molti di
coloro che, come me, fanno parte del team responsabile del controllo del rover, si aspettavano che Spirit
CREPUSCOLO MARZIANO. Nell'illustrazione, una possibile veduta
scoprisse la prova che, miliardi di anni fa, il cratere era pieno d'acqua. Nelle pianure dove era atterrato,
del Pianta Rosso akrepuscolo nel periodo compreso
tuttavia, il rover non individuò depositi lacustri, né altre testimonianze della presenza di acqua
tra 2,5e 4 miliardi di anni fa. I depositi salini lungo i margini
degli specchi d'acqua appaiono viola. no di Gusev. Le immagini mostravano solo polvere, sabbia e rocce vulcaniche completamente aride.
CRONACHE MARZIANE
Basandosi sui dati forniti dalle recenti missioni, gli scienziati hanno proposto una cronologia di Marte che include un lungo periodo nel quale
acqua liquida fu presente in superficie (le date sono approssimate).

4,6-4,2 miliardi di anni fa 4,2-3,5 miliardi di anni fa 3,5-2-5 miliardi di anni fa 2,5 miliardi di anni fa-oggi
EPOCA DEGLI IMPATT OLO ALI EPISODI DI CONDIZIONI DI TIPO TERRESTRE INARIDIMENTO E RAFFREDDAMENTO UN MONDO SECCO E INOSPITALE
Dopo la formazione di Marte, ast oidi e comete bombardano il pianeta, Via via che gli impatti diventano meno frequenti, alcuni bacini si riempiono di Lo zolfo emesso dai vulcani si scioglie negli specchi d'acqua, rendendoli [attività vulcanica si interrompe, e la polverecopre buona parte del pianeta.
formando enormi bacini d'impat e innescando un'intensa attività acqua liquida colma, che incide anche enormi valli fluviali. [alterazione delle acidi e inibendo la formazione di argille. L'acqua in superficie comincia a Ma nel sottosuolo potrebbe ancora esserci a «•ua liquida, che erompe
vulcanica. Oceani di magma si ri rsano in superficie. rocce per opera dell'acqua produce argille e altri silicati idrati. gelare, ma sporadiche alluvioni danno origine a grandi canali di deflusso. occasionalmente in superficie, scavando le p reti dei canyon e dei crateri.
'
Tutto cambiò quando Spirit raggiunse le Columbia Hills, a cir- mente così in epoche molto precoci della storia del pianeta, ma re siano magnifici ed eloquenti indicatori della presenza di ac- La struttura a ventaglio di Eberswalde sembra aver conosciuto
ca 2,6 chilometri dal sito di atterraggio. (11 nome di ciascuna delle forse anche più di recente. Una simile conclusione ha implica- qua su Marte, non dimostrano con certezza che un tempo il Pia- molteplici fasi di accrescimento e di alterazione morfologica, con
colline commemora imo dei sette astronauti che nel 2003 persero zioni profonde: se i periodi di clima di tipo terrestre furono fre- neta Rosso ebbe un ambiente più caldo, più umido e più simile a tutta probabilità in risposta a cambiamenti nel corso del fiume
la vita nel disastro dello shuttle Columbia.) Mentre Spirit risaliva quenti e prolungati, la possibilità che su Matte si siano evolute quello terrestre, con laghi e fiumi stabili per lungo tempo. che l'ha generata. Se si tratta davvero di un antico delta fluvia-
il fianco occidentale di Husband Hill, le sue ruote spostavano pie- forme di vita appare assai più verosimile. Negli ultimi anni, tuttavia, le nuove immagini da satellite han- le, ne discende che sulla superficie di Matte è fluita a lungo ac-
tre e lasciavano solchi profondi nel suolo. In un punto particolar- no portato prove molto più convincenti del fatto che su Mar- qua liquida, che ha eroso un volume cospicuo di sedimenti e li ha
mente insidioso, nella zona di Paso Robles, le ruote esposero al- Paesaggi mutevoli te siano esistite condizioni di tipo terrestre per periodi prolun- trasportati a valle. Le immagini riprese dall'orbita hanno rivelato
cuni strani depositi biancastri, completamente diversi da tutto ciò gati. Una delle scoperte più entusiasmanti è quella di una classe un piccolo numero di strutture a ventaglio simili in altre regioni
che avevamo visto in precedenza nel cratere. Strutture di aspetto fluviale - che si ipotizzò dovute all'azione di strutture superficiali che assomigliano a delta fluviali. L'esem- di Marte, ma solo il cinque per cento della superficie planetaria è
Un esame più attento accertò che i depositi erano costitui- dell'acqua - furono identificate già nelle immagini di Marte ri- pio più grande e più rappresentativo, fotografato dal Mars Glo- stato fotografato a una risoluzione sufficiente per identificarle.
ti da solfati idrati ricchi di ferro e magnesio, concentrati imme- prese negli anni settanta dalle sonde Mariner e Viking, che mo- bal Surveyor, si trova alla fine di un reticolo di valli che sfocia Ulteriori studi sulle immagini da satellite potrebbero consentire
diatamente sotto la superficie polverosa. Sulla Terra, depositi di stravano enormi canali incisi da inondazioni catastrofiche e reti nel Cratere Eberswalde, in una regione situata a sud-est del siste- di verificare l'ipotesi dei delta fluviali, ma per determinare quan-
questo tipo sono prodotti dell'evaporazione di acqua salmastra o di valli di grande estensione che ricordavano in una certa misura ma di canyon di Valles Marineris (si veda l'illustrazione a p. 47). to tempo sia occorso per generare le strutture a ventaglio sarà ne-
dell'interazione tra gas o liquidi vulcanici e acqua nel sottosuo- i bacini idrografici terrestri. Nel decennio scorso le immagini del Questo bacino si conclude con una struttura stratificata a forma cessario misurare con esattezza le età assolute e relative di varie
lo. Anche su Marte potrebbe essersi svolto uno di questi proces- Mars Global Surveyor hanno rivelato magnifici esempi di cana- di ventaglio, della larghezza di 10 chilometri, caratterizzata da ri- loro parti. Ma non è possibile determinare l'età assoluta dall'orbi-
si. Ma indipendentemente da quale delle due ipotesi fosse cor- li, molto più piccoli e apparentemente recenti, nelle pareti di al- lievi serpeggianti che si incrociano vicendevolmente e presenta- ta; bisognerà riportare a Terra campioni di rocce, o attendere fu-
retta capimmo che i solfati nel sottosuolo potevano testimoniare cuni crateri e canyon. Queste osservazioni indicano che in passa- no gradi variabili di erosione. Secondo molti geologi, la struttu- turi rover in grado di eseguire datazioni radioisotopiche.
l'esistenza di un antico ambiente acquatico nel cratere. to sulla superficie marziana o poco al di sotto di essa era presente ra ha le caratteristiche di un delta formatosi alla fine di un fiume Altre testimonianze della passata esistenza di un clima di tipo
La fortunata scoperta di Spirit confermò le osservazioni di Op- acqua allo stato liquido, ma non necessariamente per lunghi pe- ricco di sedimenti che sfociava in un lago poco profondo. terrestre vengono dalle immagini ad alta risoluzione riprese dagli
portunity, il rover che sta esplorando la faccia opposta di Mar- riodi. L'acqua delle alluvioni, per esempio, avrebbe potuto fer- orbiter Mars Odyssey e Global Surveyor, che mostrano reticoli di
te, e della flotta di satelliti che fotografano la superficie plane- marsi in superficie solo per alcuni giorni o settimane prima di ge- piccole valli sugli altipiani e sui fianchi dei canyon di Valles Ma-
taria dall'orbita. Per decenni, gli scienziati hanno ritenuto che lare e filtrare nuovamente nel sottosuolo o evaporare. rineris. Al contrario delle strutture simili identificate in preceden-
Marte fosse sempre stato un mondo freddo, arido e inospitale; Inoltre, le reti di valli mostrate dalle immagini dei Viking, se • I recenti dati ottenuti dai rover al suolo e dai satelliti in orbita za, che appaiono dovute in gran parte all'azione di flussi sotter-
le testimonianze di occasionali alluvioni e la presenza di alcuni osservate a una risoluzione più elevata, non presentano le stesse indicano che per lunghi periodi dell'antica storia di Marte ranei, quelle scoperte di recente hanno caratteristiche compatibili
minerali alterati dall'acqua erano considerate anomalie, rappre- caratteristiche delle autentiche valli fluviali terrestri. La forma- le condizioni climatiche prevalenti fossero di tipo con una formazione da parte della pioggia o dallo scorrimen-
sentative di brevi scarti dalla norma avvenuti nel lontanissimo zione delle valli marziane potrebbe essere dovuta esclusivamen- relativamente caldo e umido. to dell'acqua di fusione della neve. Per esempio la configurazio-
passato, poco dopo la formazione del Pianeta Rosso, che risale a te al flusso di acqua nel sottosuolo e alla conseguente erosione • Se questi periodi con un clima analogo a quello della Terra ne dei reticoli è fittamente ramificata e la lunghezza e l'ampiezza
4,6 miliardi di anni fa. dal basso - un processo che prende il nome di sapping - piutto- fossero stati frequenti e prolungati, non è improbabile che si delle singole valli aumentano dalla «sorgente» alla «foce». Per di
Ma le informazioni dei rover e dei satelliti, insieme a nuo- sto che da acqua che scorreva in superficie. I canali rivelati dal- siano potuti evolvere organismi viventi. più, il fatto che le sorgenti siano lungo le creste dei rilievi indica
vi studi sulle meteoriti, compongono un quadro assai diverso. le immagini del Mars Global Surveyor potrebbero essere stati • Le future missioni su Marte potranno verificare questa che il paesaggio fu modellato dalle precipitazioni e dallo scorri-
A quanto pare, un'ampia estensione della superficie marziana è scavati da acqua infiltratasi sotto una copertura di ghiaccio o ipotesi misurando l'età delle strutture superficiali. mento superficiale. In effetti, finora questi lineamenti morfologici
stata ricoperta da acqua liquida per lunghi periodi; è stato certa- proveniente da depositi di neve sepolti. Benché queste struttu- sono la prova più eloquente che su Marte sia caduta la pioggia.
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IN VIAGGIO SU MARTE Una possibilità più ipotetica è che i reticoli di valli abbiano ne del Cratere Gale? La migliore spiegazione è lo scorrimento di
avuto origine in epoca relativamente recente, da 1 a 1,5 miliar- acqua liquida. Lo studio delle velocità di erosione e di sedimen-
Spirit e Opportunity, i due Mars Exploration Rover che sono operativi sul Pianeta Rosso dal gennaio 2004, hanno trovato alcune delle di di anni dopo la formazione del pianeta. Per stimare le età delle tazione sulla Terra indica che in passato il vento potrebbe aver
prove più convincenti della passata presenza di condizioni calde e umide. strutture della superficie marziana, i ricercatori contano i crate- contribuito a trasportare i sedimenti marziani. Nessuno scena-
ri d'impatto sovrapposti a esse: più impatti vi sono stati più an- rio credibile che si basi sull'erosione eolica, tuttavia, può spiega-
tica è la regione. Questo metodo di datazione, tuttavia, è incerto; re il rapido spostamento di milioni di chilometri cubi di materia
può essere difficile distinguere i crateri d'impatto dalle calde- su ampie estensioni della superficie planetaria, come, a quanto
re vulcaniche, e in alcune zone l'erosione ha distrutto ogni trac- pare, accadde ripetutamente durante le fasi più antiche della sto-
cia visibile di crateri. Tuttavia, se le valli incise dallo scorrimento ria di Matte. È noto, invece, che sulla Terra l'acqua ha trasporta-
superficiale fossero davvero relativamente giovani, si dovrebbe to quantità davvero colossali di sedimenti, e potrebbe averlo fat-
concludere che Matte può aver avuto un clima di tipo terrestre to anche sul Pianeta Rosso.
anche per un terzo della sua storia: e forse persino più a lungo, Oltre ad analizzare la morfologia della superficie marziana so-
PANORAMA DAL SITO
DI ATTERRAGGIO WEST SPUR nel caso venissero individuate valli ancora più recenti. no stati cercati indizi della presenza di acqua liquida nella com-
Spirit non trova altro che polvere, Sette mesi dopo l'arrivo, il rover raggiunge la rupe Longhorn, Un'ulteriore conferma della presenza di acqua liquida per lun- posizione dei minerali. Uno dei motivi per cui si è a lungo pensa-
sabbia e rocce vulcaniche nel nella regione delle Columbia Hills battezzata West Spur. ghi periodi è l'osservazione di fenomeni di erosione e sedimen- to che Matte non avesse mai conosciuto un periodo significativo
punto di arrivo; ma le Columbia
Hills sono visibili in lontananza.
IL SUOLO DI PASO ROBLES
Su Husband Hill le ruote del rover Marte può aver avuto un clima di tipo terrestre
mettono allo scoperto depositi
biancastri di solfati: possibili
per un terzo almeno della sua storia
testimonianze di un ambiente
umido nel Cratere Gusev.
tazione imponenti in molte zone del pianeta. In base alle nuove di clima caldo e umido è che buona parte della superficie sgom-
immagini da satellite è stato calcolato che nel primo miliardo di bra dalla polvere trasportata dal vento sembra costituita da roc-
anni della storia marziana la velocità di deposizione di sedimen- ce quasi prive di segni di alterazione: minerali di origine vulca-
ti e quella di erosione potrebbero essere state circa un milione di nica ben conservati, come olivina e pirosseno. Uno scorrimento
SPIRIT è atterrato nel Cratere Gusev, del diametro di 165 chilometri (il punto bianco nel riquadro), che volte più elevate di quelle attuali. Per esempio l'aspetto tormen- prolungato di acqua in superficie avrebbe alterato chimicamen-
si trova al termine di un'antica valle fluviale prosciugata. Il rover, tuttavia, non ha scoperto alcun indizio
tato, butterato da solchi e cavità, della regione chiamata Meri- te e fisicamente questi minerali, dando origine ad argille o ad al-
della passata presenza d'acqua fino a che non ha lasciato la zona pianeggiante del suo arrivo per
diani Planum - l'area di un milione di chilometri quadrati do- tre fasi ossidate e idrate.
avventurarsi nelle Columbia Hills, situate 2,6 chilometri a est.
ve Opportunity sta effettuando le sue ricognizioni - indica che
lì gran parte del suolo è stata asportata dall'erosione e trascinata Argilla, mirtilli e onde
altrove. Non si sa dove siano finiti tutti questi sedimenti erosi -
la loro sorte è uno dei principali misteri delle ricerche su Matte - In realtà, si era cercato abbastanza. Nuovi dati cartografici ad
ma sembra comunque chiaro che un trasporto di materia a scala alta risoluzione raccolti dall'orbita e studi ravvicinati dei rover
così grande non possa essere dovuto solo all'azione del vento. hanno rivelato abbondanti depositi di argille e altri minerali idra-
In altri siti, come il fondo di alcuni crateri e il fondo e le pa- ti in molte regioni. Per esempio OMEGA, lo strumento franco-
reti di certi canyon e abissi di Valles Marineris, sembra che cicli italiano a bordo dell'orbiter Mars Express dell'Agenzia spaziale
di deposizione e di erosione abbiano creato enormi pile di cen- europea (E SA) - che è particolarmente adatto a individuare i mi-
BURNS CLIFF
COPPA DI MIRTILLI Nel vicino Cratere Endurance il rover esamina Burns tinaia di strati di roccia, ciascuno di spessore compreso tra 10 e nerali derivati dall'alterazione di rocce vulcaniche - ha scoperto
Negli affioramenti Cliff, un massiccio affioramento roccioso stratificato 100 metri. Uno degli esempi più notevoli è nel Cratere Gale, del argille nelle zone libere da polvere di quelle che sembrano le re-
rocciosi del Cratere il cui studio conferma l'ipotesi che un tempo acqua diametro di 170 chilometri, che ha un gigantesco «tumulo» cen- gioni più antiche della superficie. In base all'alto numero di cra-
Eagle, Opportunity liquida abbia coperto periodicamente la superficie. trale di roccia sedimentaria stratificata ed erosa. Gli strati so- teri d'impatto in queste aree, si calcola che risalgano più o meno
scopre granuli sferici di
vrapposti, i canaloni e i crateri d'impatto parzialmente sepolti al primo miliardo di anni della storia marziana. I depositi argillo-
dimensioni millimetriche FESTONI A OVERGAARD
(soprannominati mirtilli) che Presso l'orlo del Cratere Erebus il del tumulo testimoniano una storia lunga e complessa di erosio- si sono presenti in tutto il pianeta, su antiche superfici vulcaniche
potrebbero essere precipitati rover scopre una roccia chiamata ne e deposizione. La caratteristica più incredibile del rilievo, pe- e altipiani fortemente craterizzati, alcuni dei quali sembrano es-
durante l'evaporazione Overgaard, che presenta rò, è che la sua altezza supera di quasi un chilometro quella del sere stati esposti dall'erosione solo in tempi recenti.
di acqua ricca di ferro o caratteristiche strutture
bordo del Cratere Gale. Sembrerebbe che il cratere e la regio-
fortemente salina. a festone formate
ne circostante siano stati completamente sepolti da una quanti- 'AUTORE
dal moto di onde
al di sopra di tà colossale di sedimenti e poi parzialmente esposti e riseppelliti, JIM BELL, astronomo e planetologo, si occupa della progettazione,
sedimenti forse a più riprese. Dopo l'ultimo episodio di seppellimento si è della gestione e dell'analisi dei risultati di strumentazione perveico-
sabbiosi. avuta una fase di prevalente erosione che ha messo allo scoperto li spaziali robotici. Professore associato alla Cornell University, ha
•
il fondo del cratere; è possibile però che il rilievo centrale venga fatto parte del team delle missioni Mars Pathfinder, NEAR, Mars
Il punto di arrivo di Opportunity si trova all'interno del Cratere Eagle, nella regione di Meridiani Planum; qui eroso a una velocità più bassa, il che spiegherebbe perché oggi Odyssey, Mars Exploration Rover, Mars Reconnaissance Orbiter e
il rover ha individuato affioramenti di rocce sedimentarie fortemente stratificate, indicative della presenza sovrasti in altezza il bordo del cratere. Mars Science Laboratory, ed è il responsabile scientifico delle foto-
di acqua in superficie per lunghi periodi. In seguito il rover si è spostato verso sud e ha iniziato a esplorare il
Ma quale processo può aver trasportato la quantità gigantesca camere a colori Pancam di Spirit e Opportunity.
Cratere Victoria, del diametro di 800 metri.
di sedimenti necessaria per seppellire quasi totalmente la regio-
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L'ITALIA SUL PIANETA ROSSO
ggi Marte non si trova all'interno della zona abitabile del chilometri quadrati per una profondità stimata di circa 45 metri: ExoMars, che partirà nel 2013, è il primo passo europeo verso
Osistema solare, cioè in quella fascia intorno al Sole in cui, un'estensione corrispondente al Mare del Nord. la soluzione dei grossi quesiti ancora aperti, e quindi anche il
se si verificano e permangono per un tempo sufficiente alcune Il prossimo passo sarà unire alla mobilità sulla superficie di primo passo dell'ESA verso la realizzazione della missione chiave
specifiche condizioni, si possono sviluppare forme di vita anche Marte la capacità di perforare i primi metri del suolo per poter per comprendere appieno la nascita e l'evoluzione di Marte. Il
complesse. Lo era, però, circa quattro miliardi di anni fa, quando la effettuare una campionatura a varie profondità in punti diversi. prossimo grosso balzo in avanti nel processo di comprensione
nostra stella era il 30 per cento più brillante. Dalla sua sistematica Questo è proprio l'obiettivo principale della missione ExoMars della nascita e dell'evoluzione di Marte avverrà quando sarà
esplorazione con sonde automatiche emerge chiaramente, nell'ambito del programma dell'ESA denominato Aurora, che possibile analizzare sulla Terra i campioni del suolo e del
e sempre di più, che la comprensione della sua geologia e prevede un sistema mobile [nella foto a sinistra] con a bordo un sottosuolo del Pianeta Rosso.
morfologia, e l'evoluzione delle sue caratteristiche, ci possono dire insieme di strumenti dedicati alla ricerca della vita e all'analisi dei Per arrivare a questo obiettivo l'ESA si sta preparando alla
molto anche sulle fasi più antiche della vita della Terra. campioni in situ prelevati con un sistema di carotaggio di completa definizione di missioni intermedie, che abbiano comunque
Scienziati di tutto il mondo hanno impostato le proprie ricerche concezione italiana e che sarà sviluppato principalmente nel un notevole valore scientifico ma che consentano lo sviluppo
con l'obiettivo di comprendere se è mai esistita acqua liquida sulla nostro paese. nana avrà anche la responsabilità complessiva della tecnologia necessaria, prestando allo stesso tempo molta
superficie marziana, quando e come è scomparsa, se c'è presenza della missione, la definizione e lo sviluppo del modulo di discesa, attenzione ai fattori legati alla protezione planetaria e agli
di acqua nei primi strati sottosuperficia li, e se ci sono forme di la responsabilità della catena scientifica che, oltre allo sviluppo aspetti di quarantena dei campioni. Forse si programmerà una
vita, passate e presenti, legate alla presenza di acqua. L'Italia del carotatore e del sistema di distribuzione dei campioni, missione che riporti sulla Terra campioni da un asteroide, o una
ha raccolto la sfida, e negli anni passati ha delineato la propria prevede anche la gestione del veicolo per gli aspetti legati alla missione di verifica tecnologica sul suolo lunare. E su questo, sul
strategia nazionale, la via italiana alla ricerca dell'acqua. Il primo scienza, l'integrazione, per un'ottimizzazione della loro gestione, futuro dell'esplorazione di Marte, l'ASI e l'Italia avranno un ruolo
radar penetrante che abbia mai volato in orbita intorno a Marte dell'insieme di strumenti previsti e il centro di controllo per le fondamentale, sia nella definizione della strategia europea e
è MARSIS [Mars Advanced Radar for Subsurface and lonosphere operazioni del veicolo e della scienza collegata. mondiale sia nella sua realizzazione, missione dopo missione.
Sounding), sviluppato sotto il coordinamento dell'Agenzia Tutto questo è stato possibile grazie alla capacità acquisita SIMONETTA DI PIPPO
spaziale italiana [ASI) in collaborazione con la NASA e con la dal sistema industriale e scientifico nazionale e dal supporto Responsabile del settore Osservazione dell'universo
responsabilità scientifica di Giovanni Picardi, dell'Università «La e dal coordinamento strategico dell'Agenzia spaziale italiana, dell'Agenzia spaziale italiana e presidente del comitato
Sapienza» di Roma. MARSIS è a bordo della sonda Mars Express corroborato da un contributo pari al 40 per cento del costo di programma ESA per il volo umano e l'esplorazione
dell'Agenzia spaziale europea (ESA) e può penetrare i primi strati complessivo della missione da parte dell'ASI. La missione
sottosuperficiali sino a cinque chilometri di profondità.
Di recente, MARSIS ha scoperto che i due emisferi di Marte IL MARE GHIACCIATO DELLA REGIONE ELYSIUM (in basso) ricoperto di polvere
hanno la stessa età geologica, grazie alla verifica della presenza rossa ripreso dal radar HRSC a bordo di Mars Express, e un cratere (a destra),
di una forte craterizzazione sottosuperficiale nell'emisfero il cui fondo è ricoperto di ghiaccio, situato vicino al Polo Nord marziano.
nord che, vista l'assenza di crateri superficiali, era sempre stato
ritenuto più giovane dell'emisfero sud.
Il radar SHARAD [SHAllow RADar) è l'evoluzione di MARSIS, ed è
stato imbarcato come strumento principale, grazie a un accordo
tra ASI e NASA, sulla sonda americana Mars Reconaissance Orbiter,
lanciata il 12 agosto 2005. La risoluzione di SHARAD — circa 10
metri in profondità e 15 metri nello spazio — comparata a quella
di MARSIS — 150 metri nello spazio e una capacità di penetrazione
di circa un chilometro — promette risultati sorprendenti per la
ricerca dell'acqua. Operativo solo dal 19 settembre 2006, SHARAD
ha già misurato lo spessore delle calotte polari, consentendo, da
un'analisi comparata con i risultati di OMEGA, di determinare la
quantità di ghiaccio d'acqua presente ai poli.
Quindi acqua sulla superficie di Marte, pur se allo stato
solido, ne è stata già individuata, e in diverse zone. Un grosso
contributo è venuto anche dal Planetary Fourier Spectrometer
[PFS), strumento a leadership italiana che si trova a bordo
del Ma rs Express ed è guidato scientificamente da Vittorio
Formisano, dell'IFSI/INAF di Roma. PFS ha scoperto una
distribuzione non uniforme di metano nell'atmosfera di Marte
e una sua forte concentrazione in alcune zone, per esempio
nella regione quasi equatoriale nota come Elysium, dove la
camera ad alta risoluzione HRSC, imbarcata sulla stessa sonda,
ha poi catturato l'immagine dell'ormai famosissimo «mare
ghiacciato», costituito da lastre di ghiaccio ricoperte di polvere
rossa marziana, a coprire un'area di poco più di 720.000
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Le argille marziane sono fillosilicati, cioè minerali costitui- gono notevoli quantità di cloro e bromo, oltre che di zolfo. Tut-
ti da foglietti di mica tra cui sono intrappolati molecole d'ac- ti questi elementi sono fortemente mobili in soluzione acquosa, e
qua e ioni idrossido. Esse hanno una composizione diversifica- ciò implica che i depositi si siano formati dopo l'evaporazione di
ta, esattamente come ci si può attendere dall'alterazione operata acqua salmastra. Perciò questi affioramenti potrebbero testimo-
dall'acqua sui diversi tipi di rocce vulcaniche di Marte. Anche se niare l'epoca in cui i laghi e i corsi d'acqua di Meridiani Planum
^-,
finora OMEGA ha esplorato ad alta risoluzione solo una picco- si ridussero gradualmente fino a prosciugarsi.
la frazione della superficie, la scoperta di questi minerali è una La scoperta nelle rocce affioranti di granuli sferici di dimen-
chiara prova dell'esistenza di condizioni di tipo terrestre per un sioni millimetriche contenenti ematite - soprannominati «mirtil-
lungo periodo dell'antica storia del Pianeta Rosso. li» - conferma a sua volta la presenza a lungo termine di acqua
Per di più sono stati identificati minerali alterati dall'acqua sulla superficie di Matte. Riteniamo che i mirtilli siano granu-
(argille, ossidi idrati di ferro e carbonati) in alcune meteoriti li precipitati durante l'evaporazione di acqua con una note-
marziane: si tratta di rocce espulse da Matte in seguito a impatti vole concentrazione di ferro o di sali. Se un simile processo è
con asteroidi o comete, che sono poi precipitate sulla Terra. Si è sufficientemente lento e omogeneo, i grani di minerale che ne
ipotizzato che i fenomeni di alterazione dovuti all'acqua potreb- risultano mostrano un accrescimento sferico. Sulla Terra alcu-
bero essere avvenuti nel sottosuolo, perché prima di essere sca- ne di queste concrezioni raggiungono le dimensioni di biglie o
gliata nello spazio la maggior parte delle meteoriti faceva par- di palline da ping pong; quelle osservate su Matte hanno in me-
te della crosta marziana (ma non del suo livello più superficiale). dia un diametro di 2-3 millimetri. Spostandosi verso sud dal si-
E poiché pare che alcune di queste meteoriti provengano da zo- to dell'atterraggio, Opportunity ha rinvenuto mirtilli più piccoli,
L'ambiente marziano cominciò a cambiare
LA STRUTTURA A VENTAGLIO DI EBERSWALDE (a sinistra), fotografata dal satellite Mars Global Surveyor, si trova al termine di un reticolo di valli che sfocia
I
quando le acque divennero acide nel Cratere Eberswalde. canali che serpeggiano e si sovrappongono in questa struttura dell'ampiezza di 10 chilometri fanno pensare che un tempo essa
fosse il delta di un fiume che si riversava in un lago poco profondo, il quale probabilmente occupava buona parte del cratere. L'illustrazione a destra mostra il
delta come poteva apparire miliardi di anni fa.
ne relativamente giovani della crosta, è lecito ritenere che i pro- il che fa pensare a possibili variazioni nella persistenza dell'am- L'ambiente marziano cominciò ad alterarsi quando l'accumu- parte da quanto a lungo si mantennero condizioni di tipo terre-
cessi di alterazione nel sottosuolo siano attivi ancora oggi. Que- biente acquoso o nella velocità di evaporazione. lo di zolfo aumentò l'acidità dell'acqua e l'attività geologica ces- stre. Nessuno dei dati che abbiamo è in grado di darci riferimenti
sta ipotesi potrebbe essere verificata dalle missioni in corso o da rover ha anche fotografato alcuni affioramenti di roccia che sò. Le argille cedettero il posto ai solfati via via che le piogge acide cronologici per il periodo di clima caldo e umido: non conoscia-
quelle future, per esempio cercando indizi della presenza di sor- sembrano conservare tracce lasciate dalle onde nell'acqua bassa. alteravano le rocce vulcaniche e decomponevano i carbonati for- mo a sufficienza l'età delle superfici di Matte. E potrebbe rivelarsi
genti o di attività idrotermale. I migliori esempi di queste strutture «a festone», prodotte dall'in- matisi in precedenza. Col tempo l'atmosfera si fece più rarefatta: impossibile usare la densità dei crateri d'impatto per stabilire età
Le imprese dei rover hanno dato elementi utili per chiarire terazione delle onde con i sedimenti sabbiosi, sono stati scoperti forse sfuggì in parte nello spazio quando il campo magnetico ven- assolute, o anche relative, su una superficie che ha conosciuto
l'enigma del clima del Pianeta Rosso. Otto mesi prima della sco- nella prima parte del 2006. ne meno, oppure fu espulsa in seguito a impatti catastrofici o se- tanti episodi di seppellimento ed erosione a grande scala.
perta di Paso Robles, Spirit ha esaminato una roccia bitorzoluta questrata in qualche modo nella crosta. Matte finì per diventare il Un metodo migliore sarebbe riportare sulla Terra campioni di
rivelando la presenza di ematite, un minerale di ferro altamen- Simile alla Terra pianeta freddo e arido che conosciamo. Questa sequenza di eventi rocce marziane da sottoporre a un'accurata datazione radioisoto-
te ossidato che sulla Terra è comune nei suoli alterati dall'acqua. può spiegare perché le rocce vulcaniche eruttate in superficie ne- pica, dotando le future missioni sul pianeta di un'adeguata stru-
Alcuni mesi dopo ha dimostrato l'esistenza di fillosilicati e di I risultati più recenti sottolineano l'importanza dello zolfo, che gli ultimi miliardi di anni siano ancora ben conservate ed esenti mentazione in miniatura. Nel frattempo i satelliti continueranno
goethite, un minerale di ferro ossidato che non può formarsi in presumibilmente si è accumulato nell'ambiente marziano a cau- da alterazione. Sono i livelli sottostanti, esposti casualmente dagli a cercare depositi di minerali interessanti e a identificare i mi-
assenza di acqua. Evidentemente le Columbia Hills racchiudono sa della precoce e intensa storia vulcanica del pianeta. Lo zolfo e impatti o dall'erosione, a custodire le chiavi del passato di Matte. gliori siti di atterraggio per i futuri robot, che un giorno potranno
una documentazione dell'antica storia di interazioni tra rocce e i minerali che lo contengono sono solubili in acqua, e le soluzio- Questa nuova immagine del Pianeta Rosso, tuttavia, non è forse stabilire in maniera inconfutabile per quanto tempo l'acqua
acqua che non si è conservata nelle pianure vulcaniche più re- ni che ne risultano possono avere un' elevata acidità. L'acqua aci- condivisa da tutti. Ci sono domande fondamentali ancora sen- fu presente sulla superficie di Matte. L'ultimo decennio di scoper-
centi studiate da Spirit all'inizio della missione. da distrugge diversi tipi di minerali, in particolare i carbonati, e za risposta: per quanto tempo l'acqua fluì nel delta di Eberswal- te marziane potrebbe essere solo un'anticipazione di un secolo
Nel frattempo Opportunity ha compiuto scoperte altrettanto inibisce la formazione di altri minerali, come le argille. Perciò gli de? Per decenni o per millenni? Dove sono finiti i sedimenti che, ancora più entusiasmante di esplorazioni. P
stupefacenti a Meridiani Planum. Già poche settimane dopo l'at- elevati livelli di zolfo su Marte potrebbero spiegare perché non a quanto sembra, furono asportati dall'erosione a Meridiani Pla-
terraggio il rover aveva individuato antichi depositi affioranti di sono stati ancora identificati carbonati in superficie e perché le num e in siti come il Cratere Gale? Furono erosi dall'acqua, o dal PER APPROFONDIRE
rocce sedimentarie fortemente stratificate, porose, idrate e ricche argille sembrano essere preservate solo nei terreni più antichi. Lo vento, o da qualche altro fenomeno? Qual è l'abbondanza globale MALIN M.C. ed E DGETT K.S., Evidencefor Persistent Flow and Aqueous
di sali. Osservazioni complementari effettuate dall'orbita hanno strumento OMEGA ha individuato depositi di zolfo in altre regio- di minerali argillosi su Matte? E le argille furono mai un compo- Sedimentation on Early Mars, in «Science»,Vol. 302,pp. 1931-1934,
permesso di appurare che questi depositi si estendono sull'inte- ni di Matte oltre a Meridiani Planum, ma in generale queste aree nente maggioritario della crosta? Una questione particolarmente 12 dicembre 2003.
ra regione. Gli affioramenti stratificati studiati da Opportunity in- appaiono più recenti di quelle che contengono argille. Finora sol- spinosa è dove siano i carbonati che avrebbero dovuto formarsi MANGOLD N., Evidence for Precipitation on Mars from Dendritic Val-
dicano che le rocce sedimentarie di questo tipo scendono in pro- fati e argille non sono stati ritrovati insieme. nell'antico ambiente caldo, umido e ricco di anidride carbonica, leys in the Valles Marineris Area, in «Science», Vol. 305, pp. 78-81, 2
fondità per decine di metri (o più) nel sottosuolo, a dimostrazione paradigma emergente è che Matte in passato fu per lungo ma non sono mai stati osservati in alcun luogo di Matte. L'acqua luglio 2004.
del fatto che in passato acqua liquida fu presente in superficie per tempo ricco d'acqua: pozze, stagni, laghi o mari sono esistiti per acida potrebbe averne decomposto una buona parte, ma è diffici-
SOLOMON S.C. e altri, New Perspectives on Ancient Mars, in «Scien-
lunghi periodi. periodi prolungati, esposti a un'atmosfera che doveva essere più le che ne abbia fatto sparire la totalità. ce», Vol. 307, pp. 1214-1220, 25 febbraio 2005.
I risultati di Opportunity, tuttavia, illustrano un capitolo diffe- densa e calda dell'attuale. Durante il primo miliardo di anni del- Forse la domanda più importante è se su Matte ebbero mai
BIBRING J.-P. e altri, Global Mineralogica! and Aqueous Mars History
rente della storia dell'acqua su Matte. Le rocce idrate scoperte dal la sua storia il Pianeta Rosso fu relativamente simile alla Terra, e origine organismi viventi e, in caso positivo, se siano riusciti a
Derived from OMEGA/Mars Express Data, in «Science», Vol. 312, pp.
rover sono costituite in prevalenza da minerali ricchi di zolfo, co- probabilmente adatto alla formazione e all'evoluzione di forme evolversi in mezzo a cambiamenti ambientali drastici come quel-
400-404, 21 aprile 2006.
me la jarosite, e le rocce degli affioramenti sedimentari conten- di vita come quelle che conosciamo. li che hanno prodotto il clima attuale. La risposta dipende in gran
46 4?
LE SCIENZE 462 /febbraio 2007 www.lescienzeit LE SCIENZE
Un nuovo, straordinario fossile umano
riapre il dibattito sull'evoluzione della locomozione eretta
la .piccola
"-
e
di Kate Wong
e terre aride della remota regione dell'Afar, in Etiopia, sono da lungo tempo il terreno di
caccia prediletto dei paleoantropologi. Molti ominidi —il gruppo che comprende tutte le
creature della specie umana dal momento in cui si distaccò dalla linea evolutiva degli
L scimpanzé — un tempo la chiamavano casa. L'area è conosciuta soprattutto perché vi
fu ritrovata «Lucy», lo scheletro risalente a 3,2 milioni di anni fa di un antenato umano noto come
Australopithecus afarensis. Ora i ricercatori hanno dissotterrato un altro incredibile esemplare di A.
afarensis da un sito chiamato Dikika, a soli quattro chilometri da dove era stata trovata Lucy. Ma, a
VOLTO DI BAMBINA. Lo scheletro della giovane A. afarensis scoperto di
differenza di Lucy, che aveva già raggiunto l'età adulta al momento della sua morte, il nuovo fossile recente in Etiopia è ancora più completo rispetto al fossile di Lucy. E mentre
il volto della celebre Lucy è andato quasi del tutto perduto, quello di Selam è
è quello di una bambina vissuta 3,3 milioni di anni fa. straordinariamente ben conservato.
Una grande gioia restano oscurate dal sedimento. Eppure la scoperta ha già rivela-
to preziose informazioni su una specie che la maggior parte dei Dalla culla alla tomba
Nessun altro scheletro di ominide così antico, compresa Lucy, ricercatori ritiene abbia dato vita al genere Homo. Alemseged e i
è altrettanto completo. Inoltre, trattandosi del più antico ominide suoi colleghi hanno descritto il fossile e il relativo contesto geo-
giovane mai scoperto, la bambina di Dikika ci dà un'opportuni- logico e paleontologico in due articoli pubblicati su «Nature» nel
tà senza precedenti di studiare i processi di crescita dei nostri an- settembre scorso. E a una conferenza stampa in Etiopia, organiz-
tichi parenti. «Se Lucy è stato il più importante ritrovamento fos- zata per annunciare la scoperta, hanno battezzato la bambina Se-
sile del XX secolo - afferma Donald C. Johanson, dell'Arizona lam, che significa «pace» in diverse lingue etiopi, con la speranza
State University, che la scoprì nel 1974 - allora questa bimba si di promuovere l'armonia tra le tribù belligeranti dell'Afar.
candida già a essere la più grande scoperta del XXI secolo». Lo scheletro, giudicato appartenere a una bambina di tre an-
Era il pomeriggio del 10 dicembre 2000, quando il gruppo di ni, consiste di un teschio praticamente completo, l'intero torso
ricercatori coordinato da Zeresenay Alemseged, che ora lavo- e parti di gambe e braccia. Si sono conservate persino le rotule,
ra al Max-Planck-Institut di antropologia evolutiva di Lipsia, in grandi quanto un pisello; molte delle ossa risiedono ancora nel-
Germania, localizzò l'esemplare. Solo una parte del suo piccolo la rispettiva articolazione.
volto era visibile; la maggior parte dello scheletro era imprigio-
nata in un blocco di arenaria delle dimensioni di un'anguria. «Fu Camminare o arrampicarsi? GONA:Ardipithecus ramidus
subito evidente che si trattava di un ominide», ricorda Alemse-
HADAR:Australopithecus afarensis
ged, illustrando la levigatezza della fronte e le piccole dimensio- I fossili di ominide così completi sono incredibilmente rari. E
MEDIO AWASH: A. afarensis,A. garhi,
ni dei canini. quelli dei bambini lo sono ancora di più, perché le loro ossa so- Ar. kadabba,A. ramidus
Per fare ulteriori ipotesi, però, avrebbero bisognava aspettare no molto fragili. Tanto che lo scheletro più antico di un giova- DIKIKA: A. afarensis
che il fossile fosse stato ripulito - un processo certosino in cui la ne che presenti un'integrità analoga è quello di un bambino di
KONSO: A. bolsei
matrice cementificata viene rimossa dalle ossa granello per gra- Neanderthal risalente a circa 50.000 anni fa • AVEST TURKAN'A 41Mki KrtARAPPY
A..aethiopicue; aLt--odur- OMO: A. afarensis,A. aethiopicus, A. boisei
nello con strumenti da dentista. Ci sono voluti cinque anni per- L'eccezionale stato di conservazione di Selam, come quello di A. boa' jr~ KOOBI FORA:A. boisei, A. afarensis
ché Alemseged potesse portare alla vista gli elementi chiave del- alcuni animali trovati nello stesso sito, suggerisce al geologo del ALLIA BAY: A. anamensis
KANAPOI: A. anamensis
l'anatomia della bambina; addirittura, ancora adesso molte ossa team Jonathan G. Wynn, della University of South Florida, che il
DONALI) JOHANSON (sotto) con i resti di Lucy, scoperta nel 1974 presso il
sito di Hadar, in Etiopia. Lucy è il più famoso esemplare di Australopithecus GOLA DI OLDUVAI: A. boisei
afarensis, una specie di ominide considerata nostra antenata. A sinistra,
LAETOLI: A. afarensis
un'illustrazione con un gruppo di A. afarensis nelle savane africane.
Selam proviene dalla remota regione dell'Afar,
in Etiopia. Molti altri fossili di ominide degni di
nota sono stati ritrovati qui, compresa Lucy.
Il gruppo guidato dal paleoantropologo etiope
Zeresenay Alemseged (sopra) ha rinvenuto
il nuovo scheletro in un sito chiamato Dikika
(al centro). Quando i ricercatori lo hanno
.k trovato, lo scheletro era quasi completamente
intrappolato in un blocco di arenaria. Dopo
averlo dissotterrato hanno continuato a
rastrellare il fianco della collina in altre
campagne di scavo (qui a fianco), raccogliendo
le ossa che si erano staccate dal blocco.
.r.1 La
suo corpo fu seppellito da un'inondazione. Non si sa se la bambi-
na sia rimasta vittima dell'inondazione o se fosse morta prima.
. In Etiopia sono stati rinvenuti i resti di un piccolo diA. Anche se al momento della sua morte aveva soltanto tre an-
afarensis, una specie considerata nostra antenata. ni, Selam aveva già le caratteristiche distintive della sua specie.
- Risalente a 3,3 milioni di anni fa, lo scheletro appartiene al 11 muso sporgente e il setto nasale stretto, per esempio, la distin-
bambino più antico nel repertorio dei resti fossili umani. guono immediatamente da un altro antico giovanotto, il cosid-
• Poiché conserva ossa mai conosciute prima per l'A. detto bambino di Taung, scoperto in Sudafrica nel 1924, che ap-
afarensis, l'esemplare sta sollevando quesiti su come i parteneva alla specie A. africanus, strettamente imparentata con
nostri antenati divennero bipedi. quella di Selam. E la sua mascella inferiore assomiglia alle man-
- Lo scheletro potrebbe far luce anche sui cambiamenti di dibole provenienti da Hadar, il sito dove furono ritrovati Lucy e
alcune parti del corpo nel corso dell'evoluzione umana. un certo numero di altri esemplari di A. afarensis.
Selam presenta inoltre nelle ossa postcraniali lo stesso miscu-
51
462 /febbraio 2007 www.lescienze.it LE SCIENZE
utto quello che avreste voluto sapere su Selam
Uno scheletro spettacolare
IT
I I ritrovamento di Selam, il cui fossile conserva ossa mai È stata eseguita una radiografia o un altro esame analogo
conosciute prima perA. afarensis, sta sollevando numerosi per stabilire se alcune ossa siano ancora intrappolate nel
quesiti su come i nostri antenati divennero bipedi. Lo scheletro blocco di arenaria? Selam è uno dei più completi scheletri di ominide mai rinvenuto, sostenere la lingua. Si tratta del secondo ioide ominide mai ritrovato —
potrebbe anche fornire nuove spiegazioni sui cambiamenti Nonostante sia possibile che alcune ossa minori siano nonostante alcune ossa siano ancora intrappolate nell'arenaria. Nel il primo proveniva da uno scheletro di Neandertal di 60.000 anni fa. La
di alcune parti del corpo nel corso dell'evoluzione umana. Di ancora nel terreno, considerando la completezza dei frammenti disegno in basso, che rappresenta un A. afarensis adulto, le ossa che sua morfologia fa pensare che l'A. afarensis avesse una laringe simile
seguito, un elenco delle curiosità più frequenti scatenate da che sono già stati ripuliti è molto probabile che le ossa siano si ritengono presenti nel nuovo esemplare sono ombreggiate in giallo. a quella degli scimpanzé. Come altri esemplari diA. afa rensis, Selam
questa straordinaria scoperta: state quasi tutte rinvenute, almeno parzialmente. Il cranio è Le caratteristiche del volto di Selam (a), tra cui il setto nasale presenta alcune caratteristiche nelle ossa di gambe (e) e piedi (f) che
stato sottoposto a una TAC che ha rivelato l'esistenza dei denti stretto, la identificano come A. afarensis, in opposizione al vicino indicano la sua capacità di camminare. Il suo calcagno, per esempio,
Come è stato possibile stabilire l'età di Selam al momento permanenti (che erano in attesa di spuntare) e ha permesso di parenteA. africanus. Nonostante la mancanza di parte della scatola mostra un'ampiezza tipicamente umana. Ma la parte superiore del
del decesso? studiare la morfologia dell'orecchio interno. cranica, il fossile conserva un calco del cranio in arenaria, e l'impronta suo corpo sembra in parte adatta alla vita sugli alberi. Selam aveva
Si è potuto fare una stima dell'età di Selam basandosi sul suo dell'interno del teschio (b). Le apparenti dimensioni del cervello dita lunghe e ricurve (g), e la cavità glenoidea nella scapola (h) è
apparente stato di sviluppo dentale. Utilizzando dati comparabili Quali sono le più importanti novità legate alla scoperta di suggeriscono che l'A. afarensis potrebbe aver avuto una crescita rivolta verso l'alto come quella di una scimmia, invece che di lato
ricavati dalle scimmie africane, i ricercatori hanno stabilito Selam? cerebrale ritardata, più simile a quella degli esseri umani che a quella come quella di un essere umano. La scapola è in ogni caso un osso
che avesse circa tre anni quando morì. Ma Australopithecus La questione fondamentale riguarda l'evoluzione diA. tipica degli scimpanzé. La tomografia computerizzata ha rivelato di contenimento. Secondo gli scopritori, assomiglia a quella di un
i i
afarensis aveva sicuramente una cronologia di sviluppo afarensis. Nessuno suggerisce che non fosse capace di salire su che oltre a possedere una serie completa di denti da latte, denti gorilla (i), Ma critici ribattono che quell'osso ha invece caratteristiche
differente da quella degli scimpanzé e dei gorilla, per cui si tratta un albero: persino gli esseri umani sono ancora in grado di farlo... permanenti della bambina erano in attesa di spuntare (c). I resti umane, in particolare nelle proporzioni delle aree depresse per
i
soltanto di un'ipotesi, per quanto fondata. Il dibattito riguarda piuttosto le modalità dell'adattamento diA. comprendono inoltre un osso delicato noto come ioide (d), che aiuta a l'attacco muscolare su entrambi lati della spina che divide la scapola.
afarensis. Si tratta di una questione molto importante, perché il
Qual è il margine di incertezza nella misurazione dell'età bipedismo è una caratteristica distintiva dellevoluzione umana;
in un fossile come Selam? E come si calcola? i paleoantropologi sono dunque ansiosi di capire i dettagli relativi
Diana C. Roman, della University of South Florida a Tampa, allo sviluppo di questa peculiarità.
ha potuto datare il fossile dopo aver determinato l'età degli
strati di cenere vulcanica intorno allo scheletro di Selam. Esistono ritrovamenti di fossili vegetali o animali associati
Uno strato si era depositato prima della morte della bambina; con A. afarensis che potrebbero fornire indicazioni
l'altro si depositò in un periodo successivo al suo decesso. sull'ambiente in cui Selam viveva?
Intercalando la posizione del fossile in relazione a quei due I fossili animali ritrovati a Dikika indicano che la bambina
strati, la Roman ha stabilito che il fossile dovrebbe avere un'età abitava in un ambiente umido, costituito da boschi e praterie, con
compresa tra 3,31 e 3,35 milioni di anni, con un margine di fonti d'acqua permanenti nelle vicinanze. Si tratta di un ambiente
incertezza di 40.000 anni. con caratteristiche molto simili a quelle del luogo in cui vivevano
Lucy e altri rappresentanti diA. afarensis.
Come è stato possibile determinarne il sesso?
Si ipotizza che lo scheletro sia quello di un esemplare femmina Quali sono i vantaggi ricavati dalla capacità di impegnarsi
considerando le misurazioni della tomografia computerizzata in una corsa di resistenza?
delle corone dentali permanenti, completamente formate, ancora È stato ipotizzato che la capacità di impegnarsi nella corsa
contenute dalle mandibole. Se le confrontiamo con le misurazioni di resistenza abbia dato ai primi umani una marcia in più
dentali di alcuni resti diA. afarensis provenienti dai siti di Hadar, soprattutto nella caccia e nella ricerca del cibo. Questa capacità
Laetoli e Maka, i denti della bambina si possono classificare in consentiva infatti ai nostri antenati di stancare facilmente la
modo molto simile a quelli di alcuni esemplari confermati preda nel primo caso, oppure di raggiungere più rapidamente le
di femmine. carcasse nel secondo.
glio di tratti che per lungo tempo ha fatto scervellare gli scien- corpo, non erano altro che un bagaglio evolutivo trasmesso da-
ziati sulle capacità motorie di A. afarensis. Gli studiosi concor- gli antenati. Altri ribattevano che se A. afarensis aveva mante-
dano sul fatto che A. afarensis fosse capace di locomozione nuto quei tratti per centinaia di migliaia di anni allora arrampi-
bipede. Ma, a partire dagli anni ottanta, si è aperto un dibatti- carsi sugli alberi doveva costituire ancora una parte importante
to sulla possibilità che questa specie fosse anche adatta alla vita del suo repertorio di comportamenti.
sugli alberi. La discussione era incentrata sull'osservazione che, Come gli altri esemplari della sua specie, Selam ha gambe fat- ì
nonostante la specie mostri chiari adattamenti alla locomozio- te per camminare e dita fatte per arrampicare. Ma mette in cam-
ne bipede nella parte inferiore del corpo, la parte superiore con- po anche nuovi dati nella forma delle due scapole, ossa in pre-
tiene una serie di tratti primitivi più idonei a un'esistenza sugli cedenza sconosciute per questa specie. Secondo Alemseged, le
alberi, come per esempio dita lunghe e ricurve capaci di affer- sue scapole somigliano a quelle di un gorilla. La cavità glenoi-
rare i rami. dea che guarda verso l'alto è una caratteristica scimmiesca, che
Alcuni studiosi sostenevano che A. afarensis avesse compiuto contrasta in maniera evidente con la stessa cavità rivolta di lato,
-.. o
una transizione completa alla vita terrestre, e che le caratteristi- propria di noi esseri umani moderni. Questo orientamento, se- 3
che adatte alla vita sugli alberi, presenti nella parte superiore del condo Alemseged, potrebbe aver facilitato il sollevamento del-
52
LE SCIENZE 462 /febbraio 2007
a ar laa • r i
I
Un antico antenato
Abbiamo chiesto ad alcuni esperti che cosa pensano della bipede o trascorresse parte del suo tempo sugli alberi, la bambina
scoperta di Selam. Le loro opinioni sono riassunte di seguito. di Dikika lo conclude in favore di una specie strettamente bipede.
Anche se la scapola di Selam presenta analogie con quella del Australopithecus afarensis (a destra, una ricostruzione) non è che una delle molte specie di
JOHN HAWK5 dell'Università del Wisconsin a Madison si chiede gorilla, mostra anche somiglianze stupefacenti con la scapola australopiteco note alla scienza. I ricercatori non concordano su come queste specie siano
se Selam rappresenti la fine di una specie di ominide molto umana. Inoltre il fatto che un giovane avesse già le dita ricurve esattamente legate l'una all'altra, ma la maggior parte di essi presume cheA. afarensis fosse un
controversa. Nel 2001 i paleoantropologi annunciarono di aver all'età di tre anni fa pensare che si tratti di una caratteristica precursore della nostra specie.
scoperto un teschio quasi completo e alcune mandibole e denti primitiva ereditata, all'opposto di un individuo che ha sviluppato
nel sito di Lomekwi, in Kenya. Attribuirono i resti, risalenti a 3,5 dita ricurve come conseguenza dell'aver afferrato i rami degli
milioni di anni fa, a una nuova specie, Kenyanthropus. Gli scettici alberi, che è ciò che suppongono i sostenitori della tesi arboricola.
A. africanus
ribattono che i fossili appartengono a una variante regionale di
A. afarensis. È un campione con il quale sarebbe interessante RENÉ BOBE dell'Università della Georgia osserva che uno dei
confrontare Selam. Ma, stranamente, nella descrizione della molti aspetti rilevanti di Selam è che il suo contesto geologico m
1.— A. aethiopicus
bambina non si fa alcuna menzione del Kenyanthropus. e paleontologico possono essere esaminati in dettaglio. Il sito
A. robustus
di Dikika ha portato alla luce ominidi e ambienti che esistevano
RALPH HOLLOWN della Columbia University spera che il calco prima che i grandi mutamenti climatici portassero alle glaciazioni, 11111111111111111111: —39 A. boisei
endocranico possa mostrare sufficienti dettagli nell'area di prima che il genere Homo facesse la sua apparizione nei
Broca e nella regione occipitale da rivelare una collocazione ritrovamenti fossili e prima dei più antichi utensili in pietra noti. Ai 3 2
posteriore del solco lunato, una depressione curva sulla superficie tempi di Selam, Dikika era un ambiente ricco di alberi e praterie. Ma Tempo (milioni di anni fa)
del cervello. Ciò indicherebbe un modello riorganizzativo della all'epoca in cui i primi Homo erectus fanno la loro comparsa, poco
corteccia cerebrale definito verso un modello più simile a quello meno di 2 milioni di anni fa, le praterie erano molto più estese.
umano, piuttosto che a quello del gorilla o dello scimpanzé. Ma la di Selam assomigli a quella di un gorilla. «È primitiva, ma ha cervello della bambina presenta un labile segno di umanità. Stu-
prevede anche che, se il team che ha effettuato la scoperta sarà IILLIAM E. H. HARCOURT-SMITH dell'American Museum of Natural sicuramente molto più di umano che non di gorilla», asserisce. diando il calco endocranico naturale in arenaria, un calco del-
in grado di ottenere i calchi dei lobi frontali di Selam, questi non History è convinto che le caratteristiche di Selam provino che A. Lovejoy, uno dei maggiori sostenitori dell'idea che A. afarensis la scatola cranica, il team di Alemseged ha accertato che Selam
mostreranno aree di Broca simili a quelle del genere Homo, ma più afarensis viveva in parte sugli alberi. Sarà interessante capire, fosse esclusivamente bipede, sostiene che le caratteristiche de- aveva raggiunto soltanto dal 65 all'88 per cento delle dimen-
somiglianti a quelle di scimpanzé e gorilla. attraverso l'analisi del suo piede, se Selam poteva usare l'alluce gli arti superiori - che sono considerate indicatori del fatto che sioni di un cervello adulto all'età di tre anni. Uno scimpanzé di
per aggrapparsi ai rami. Dal suo punto di vista, il primo bipede A. afarensis passasse del tempo sugli alberi - forniscono soltan- età analoga, invece, ha già raggiunto più del 90 per cento del-
OWEN LOVEJOY della Kent State University sostiene che anziché potrebbe essere allora soltanto uno dei primi Homo, vale a dire un to «la prova che l'animale ha un passato di vita sugli alberi». La le dimensioni di un cervello adulto. Questo solleva l'affascinan-
riaprire il dibattito sul fatto che A. afarensis fosse esclusivamente essere appartenente al nostro stesso genere. scoperta delle famose impronte di Laetoli nel 1978, secondo Lo- te possibilità che A. afarensis avesse tempi di sviluppo cerebrale
vejoy, aveva già messo la parola fine al dibattito. Le tracce mo- più simili a quelli umani.
stravano che A. afarensis non aveva l'alluce prensile. Mancando Occorrono altri fossili per stabilire se il nuovo scheletro pos-
le mani sopra la testa, un gesto che i primati fanno quando si ar- rapporti su Lucy e i suoi contemporanei. Johanson concorda sul quel dito, afferma Lovejoy, A. afarensis non poteva muoversi tra sa essere rappresentativo dei piccoli di Australopithecus af'aren-
rampicano (i gorilla adulti non si arrampicano spesso, ma da fatto che l'ipotesi di un A. afarensis parzialmente adatto alla vi- gli alberi in maniera efficace. sis, e gli scienziati sperano di scoprire resti di altri bambini del-
giovani trascorrono molto tempo sugli alberi). ta sugli alberi è più fondata di quanto si pensasse. «Inizialmente la stessa specie di diverse età - se mai ci riusciranno - per poter
Ulteriori indizi di una tendenza alla vita sugli alberi si trovano ero un devoto sostenitore dell'assoluto bipedismo terrestre di A. Un puzzle di ominide avere un confronto. Ma la bambina di Dikika ha ancora altri se-
nell'orecchio interno della bambina. Servendosi delle tecniche di afarensis», afferma. Ma prendendo in considerazione le scoperte greti da rivelare. «Penso che l'impatto di questo esemplare sa-
tomografia computerizzata (la TAC), il team ha potuto osservar- più recenti «non è affatto improbabile che stessero ancora sfrut- Gli esperti possono anche non essere d'accordo sul signifi- rà costituito dalle informazioni che fornirà sulla crescita e sullo
ne il sistema del canale semicircolare, importante nel manteni- tando gli habitat arborei per dormire e trovare riparo durante la cato funzionale delle caratteristiche scimmiesche di Selam, ma sviluppo dell'australopiteco, non solo per singole parti del cor-
mento dell'equilibrio. I ricercatori hanno stabilito che i canali notte, o per tornare a fonti di sostentamento familiari». tutti convengono che il corpo degli ominidi fu sottoposto al- po, ma anche per quanto riguarda i tassi di sviluppo tra le strut-
la selezione naturale in tempi diversi. A. afarensis è «un buon ture all'interno di un individuo», osserva Carol V. Ward dell'Uni-
Gli esperti concordano che il corpo degli ominidi esempio di evoluzione a mosaico», afferma Johanson. «Non è versità del Missouri.
che basti premere una specie di tasto dell'evoluzione e come per Da parte sua, Alemseged stima che ci vorranno ancora diversi
fu sottoposto elezi e na in tempi diversi magia un quadrupede si trasforma in un umano bipede capace anni per finire di rimuovere l'arenaria dalle ossa di Selam. Solo
di deambulazione eretta». Pare che l'evoluzione naturale stes- allora sarà in grado di ricostruire quasi completamente il corpo
se selezionando il bipedismo negli arti inferiori e nella zona pel- di un A. afarensis di tre anni. E potrà iniziare a capire che cosa
semicircolari di Selam sono simili a quelli delle scimmie africane Un'alternanza tra il camminare e l'arrampicare si inserirebbe vica prima, e le parti che non sono direttamente funzionali alla significasse veramente crescere da australopiteco.
e di A. africanus. Tutto ciò, suggeriscono, potrebbe indicare che perfettamente nel quadro che sta emergendo dagli studi sull'am- locomozione bipede, come le braccia e le spalle, si modificasse-
A. afarensis non fosse così veloce e agile su due gambe come lo biente in cui vivevano i primi ominidi, compresa Selam. Oggi ro a uno stadio successivo, afferma. Stiamo acquisendo sempre PER APPROFONDIRE
sono gli umani moderni. Potrebbe inoltre significare che A. afa- Dikika è una distesa di colline polverose dove di tanto in tanto maggiori conoscenze sulla sequenza dei cambiamenti che han- WYNN J.G. e altri, Geologica! and Palaeontological Context of a Plio-
rensis fosse limitato nella propria capacità di tenere separati i spuntano un albero o un cespuglio. Ma 3,3 milioni di anni fa era no dato origine a un bipede partendo da una scimmia che risie- cene Juvenile Hominin at Dikika, Ethiopia, in «Nature», Vol. 443, pp.
movimenti di testa e torso, una dote che sembra avere un ruolo un delta ricco di acqua, fiancheggiato da foreste, con vaste pra- deva sugli alberi. 332-336, 21 settembre 2006.
chiave nella corsa di resistenza nella nostra specie. terie nelle vicinanze. «In questo contesto, non sorprende che ci L'analisi del cranio di Selam indica una metamorfosi analo- ALEMSEGED Z. e altri, A Juvenile Early Hominin Skeleton from Dikika,
La conclusione che A. afarensis fosse una creatura bipede sia una "scimmia" che passa del tempo sugli alberi e sul terreno», gamente spezzettata. La forma dell'osso ioide - un osso delica- Ethiopia, in «Nature», Vol. 443, pp. 296-301, 21 settembre 2006.
con tronco e arti superiori almeno parzialmente adattati alla vi- commenta René Bobe, dell'Università della Georgia. to, raramente conservato, che aiuta a fissare i muscoli della gola DONALD J. ed EDGAR B., From Lucy to Language, Simon 8c Schuster,
ta sugli alberi richiama quanto scrissero qualche anno fa Jack T. Non tutti, però, sono persuasi da questa tesi. C. Owen Lovejoy, - indica che A. afarensis aveva sacche d'aria in gola, e ciò sug- 2006.
Stern Jr. e i suoi colleghi, della Stony Brook University, nei loro della Kent State University, contesta l'affermazione che la scapo- gerisce che avesse una laringe simile alle scimmie. Per contro, il
54 LE SCIENZE 462 /febbraio 200? www.lescienze.it LE SCIENZE 55
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uando le porte scorrevoli controllate a distanza si sono aperte all'improvviso rivelan- 342) 3. ,e...KZ• 3_ Q342)13.0
a a 3_42) 3_ do una camera buia, Eshe ha fatto esattamente ciò che ci aspettavamo da lei dopo I 1_ -10
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le impegnative settimane di addestramento che aveva seguito. Senza esitazione - e
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forse contando sulla ricompensa che era sicura di ricevere per la superba prestazione 012)
00000 a - si è lanciata nella stretta camera dirigendosi a tutta birra verso la parete opposta. 3_ 00 ei e
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0 0 0 0 a Q) Era pronta a dimostrare di che cosa era capace. 31 -,C) i_eptac3enz)ii_
La prova è iniziata quando Eshe ha attraversato la cellula fotoelettrica di un'apertura collocata
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sul tragitto della sua corsa. L'apertura, fiancheggiata dai bracci corti di due sbarre di metallo a T,
l_ 0 0 (2) 0 C) protese da ciascun lato della camera, definiva una fessura attraverso cui Eshe doveva passare per a( ,_001_0000
arrivare all'estremità opposta della stanza. Non era un compito banale: nel buio più nero e in un
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solo tentativo doveva valutare il diametro dell'apertura nel più breve tempo possibile. Per compli-
care le cose, ma anche per renderle più interessanti, il diametro variava casualmente tra una prova 001_00001000
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e l'altra. Non potendo vedere le sbarre, Eshe aveva un solo modo per centrare l'obiettivo: affidarsi
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al suo eccellente senso del tatto.
0 02) 100 3_ La cosa straordinaria è che anche quando il diametro dell'apertura cambiava di pochi millimetri, 1042)03_01_042) 3_42)0
Eshe era capace di distinguere correttamente se era più largo o più stretto di prima nel 90 per cento
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delle prove. E risolveva l'enigma in appena 150 millesimi di secondo, limitandosi a toccare i bordi
0000 1_ e) di entrambe le sbarre solamente con la punta dei suoi lunghi baffi. Dalla nostra prospettiva di esse- 00 L (312) 1_0)0000
0r <02)0.20)00(2)0 ri umani, la destrezza di Eshe non è un'impresa di poco conto. Chiunque di noi provasse a risolvere )a2,42)42) .2)0 l_ 02)42)42) 42) 0
il compito avvicinando i baffi o la barba all'apertura farebbe fiasco.
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Ma Eshe è un topo, e la base di ciascuna delle sue vibrisse è costellata da organi sensoriali spe-
0 0 a 3_ 1 3_ cializzati - i meccanorecettori - che traducono le principali caratteristiche degli stimoli tattili in 3_003~00003_3_1
un linguaggio interpretabile dal cervello: il linguaggio elettrico. Nei topi, come nell'uomo, questi
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segnali elettrici sono trasmessi da numerosi nervi periferici sparsi nell'organismo a una serie di
0L 3_ 3_0 3_ strutture cerebrali interconnesse. Queste strutture formano un vasto circuito neurale - il sistema 0 0 -1 3_ 3_ 0
somatosensoriale - a cui dobbiamo la nostra ricca gamma di sensazioni tattili e che è all'origine
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delle nostre esperienze percettive più intime, come il senso dell'io.
0 00 00 1_ Eppure il modo esatto in cui il cervello traduce un linguaggio di impulsi elettrici in percezioni 0000 00
®0 0 0 L) così raffinate e variabili è da tempo un grande enigma; ma è anche una delle grandi sfide per le 42)0
neuroscienze. Decifrare questo codice neurale significa entrare nei segreti della natura umana. La
42) 0 0 3_ nostra capacità di parlare, di amare, di odiare e di percepire il mondo circostante, ma anche i nostri 0042)0 i
ricordi, e persino la storia della nostra specie, emergono infatti dalla combinazione di una miriade 000C Eø
_L 4.0 Ce9 t:a ce, di minuscoli segnali sensoriali che si diffondono nel nostro cervello come un lampo che solca il
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42) (2) 1_ cielo in una notte d'estate.
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