Già i primi Astronomi, che studiarono Marte col telescopio, ebbero
occasione di notare sul contorno del suo disco due macchie
bianco-splendenti di forma rotondeggiante e di estensione
variabile. In progresso di tempo fu osservato, che mentre le macchie
comuni di Marte si spostano rapidamente in conseguenza della sua
rotazione diurna, mutando in poche ore di posizione e di prospettiva;
quelle due macchie bianche rimangono sensibilmente immobili al loro
posto. Si concluse giustamente da questo, dover esse occupare i poli
di rotazione del pianeta, o almeno trovarsi molto prossime a quei
poli. Perciò furono designate col nome di macchie o calotte polari. E
non senza fondamento si è congetturato, dover esse rappresentare per
Marte quelle immense congerie di nevi e di ghiacci, che ancor oggi
impediscono ai navigatori di giungere ai poli della terra. A ciò
conduce non solo l'analogia d'aspetto e di luogo, ma anche un'altra
osservazione importante.
Come è noto dai principî di cosmografia, l'asse della terra è
inclinato sul piano dell'orbe che essa descrive intorno al sole;
l'equatore pertanto non coincide al piano di detto orbe, ma è
inclinato rispetto ad esso piano dell'angolo di 23 1/2 gradi, detto
l'obliquità dello zodiaco o dell'eclittica. Ed è noto pure, come da
questa semplice e quasi accidentale circostanza tragga origine una
varietà di fatti, che sono del più grande influsso sui climi dei
diversi paesi, producendo l'estate e l'inverno, e la diversa durata
dei giorni e delle notti. Ora lo stesso precisamente avviene in
Marte. Il suo equatore è inclinato rispetto al piano dell'orbita di
quasi 25 gradi; e da tal disposizione ha origine la stessa vicenda
delle stagioni e dell'irradiamento solare, la stessa varietà di climi
e di giorni, che ha luogo sulla Terra. Marte ha dunque le sue zone
climatiche, i suoi equinozi e i suoi solstizi, e simili vicende
d'illuminazione. Per quanto concerne la durata dei giorni e delle
notti il parallelismo è quasi completo nella zona torrida e nelle
temperate: perchè mentre il giorno terrestre solare è di 24 ore, il
giorno solare di Marte è di 24 ore e quaranta minuti
prossimamente. Circa l'andamento delle stagioni e delle lunghe
giornate e notti del polo vi è questa differenza, che le nostre
stagioni durano tre mesi ciascuna, quelle di Marte hanno una durata
poco men che doppia, di 171 giorni in media: e i giorni e le notti del
polo, che presso di noi sono di sei mesi a un dipresso in Marte durano
per un medio undici mesi[8]. Tal differenza è dovuta a questo
principalmente, che l'anno di Marte è di 687 giorni terrestri, mentre
il nostro è di soli 365.
Così stando le cose, è manifesto, che se le suddette macchie bianche
polari di Marte rappresentano nevi e ghiacci, dovranno andar
decrescendo di ampiezza col sopravvenire dell'estate in quei luoghi,
ed accrescersi durante l'inverno. Or questo appunto si osserva nel
modo più evidente. Nel secondo semestre dell'anno decorso 1892 fu in
prospetto la calotta del polo australe; durante quell'intervallo, e
specialmente nei mesi di Luglio e d'Agosto, anche osservando con
cannocchiali affatto comuni era chiarissima di settimana in settimana
la sua rapida diminuzione; quelle nevi (ora ben possiamo chiamarle
tali), che da principio giungevano fino al 70.° parallelo di
latitudine, e formavano una calotta di oltre 2000 chilometri di
diametro, si vennero progressivamente ritraendo al punto, che due o
tre mesi dopo pochissimo più ne rimaneva, una estensione di forse 300
chilometri al maximum; e anche meno se ne vede adesso, negli ultimi
giorni del 1892. In questi mesi l'emisfero australe di Marte ebbe la
sua estate; il solstizio estivo essendo avvenuto il 13
Ottobre. Corrispondentemente ha dovuto accrescersi la massa delle nevi
intorno al polo boreale; ma il fatto non fu osservabile, trovandosi
quel polo nell'emisfero di Marte opposto a quello che riguarda la
Terra. Lo squagliarsi delle nevi boreali è stato invece osservabile
negli anni 1882, 1884, 1886.
Queste osservazioni del crescere e decrescere alterno delle nevi
polari, abbastanza facili anche con cannocchiali di mediocre potenza,
diventano molto più interessanti ed istruttive, quando se ne seguano
assiduamente le vicende nei più minuti particolari, usando di
strumenti maggiori. Si vede allora lo strato nevoso sfaldarsi
successivamente agli orli; buchi neri e larghe fessure formarsi nel
suo interno; grandi pezzi isolati, lunghi e larghi molte miglia
staccarsi dalla massa principale, e sparire sciogliendosi poco
dopo. Si vedono insomma presentarsi qui d'un colpo d'occhio quelle
divisioni e quei movimenti dei campi ghiacciati, che succedono durante
l'estate delle nostre regioni artiche secondo le descrizioni degli
esploratori.
Le nevi australi offrono questa particolarità, che il centro della
loro figura irregolarmente rotondeggiante non cade proprio sul polo,
ma in un altro punto, che è sempre press'a poco il medesimo, e dista
dal polo di circa 300 chilometri nella direzione del _Mare
Eritreo_. Da questo deriva, che quando l'estensione delle nevi è
ridotta ai minimi termini, il polo australe di Marte ne rimane
scoperto; e quindi forse il problema di raggiungerlo è su quel pianeta
più facile che sulla Terra. Le nevi australi sono in mezzo di una gran
macchia oscura, che colle sue ramificazioni occupa circa un terzo di
tutta la superficie di Marte, e si suppone rappresenti l'Oceano
principale di esso. Se questo è, l'analogia con le nostre nevi artiche
ed antartiche si può dire completa, e specialmente colle antartiche.
La massa delle nevi boreali di Marte è invece centrata quasi
esattamente sul polo; essa è collocata nelle regioni di color giallo,
che soglionsi considerare come i continenti del pianeta. Da ciò
nascono fenomeni singolari, che non hanno sulla Terra alcun
confronto. Allo squagliarsi delle nevi accumulate su quel polo durante
la lunghissima notte di dieci mesi e più, le masse liquide prodotte in
tale operazione si diffondono sulla circonferenza della regione
nevata, convertendo in mare temporaneo una larga zona di terreno
circostante; e riempiendo tutte le regioni più basse producono una
gigantesca inondazione, la quale ad alcuni osservatori diede motivo di
supporre in quella parte un altro Oceano, che però in quel luogo non
esiste, almeno come mare permanente. Vedesi allora (l'ultima occasione
a ciò opportuna fu nel 1884) la macchia bianca delle nevi circondata
da una zona oscura, la quale segue il perimetro delle nevi nella loro
progressiva diminuzione, e va con esso restringendosi sopra una
circonferenza sempre più angusta. Questa zona si ramifica dalla parte
esterna con strisce oscure, le quali occupano tutta la regione
circostante, e sembrano essere i canali distributori, per cui le masse
liquide ritornano alle loro sedi naturali. Nascono in quelle parti
laghi assai estesi, come quello segnato sulla carta col nome di _Lacus
Hyperboreus_; il vicino mare interno detto _Mare Acidalio_, diventa
più nero e più appariscente. Ed è a ritenere come cosa assai
probabile, che lo scolo di queste nevi liquefatte sia la causa che
determina principalmente lo stato idrografico del pianeta, e le
vicende che nel suo aspetto periodicamente si osservano. Qualche cosa
di simile si vedrebbe sulla Terra, quando uno dei nostri poli venisse
a collocarsi subitamente nel centro dell'Asia o dell'Africa. Come
stanno oggi le cose, possiamo trovare un'immagine microscopica di
questi fatti nel gonfiarsi che si osserva dei nostri torrenti allo
sciogliersi dei nevai alpini.
I viaggiatori delle regioni artiche hanno frequente occasione di
notare, come lo stato dei ghiacci polari nel principio della state, ed
ancor al principio di Luglio, è sempre poco favorevole al progresso
dei viaggiatori; la stagione migliore per le esplorazioni è nel mese
di Agosto, e Settembre è il mese, in cui l'ingombro dei ghiacci è
minimo. Così pure nel Settembre sogliono essere le nostre Alpi più
praticabili che in ogni altra epoca. E la ragione ne è chiara; lo
scioglimento delle nevi richiede tempo; non basta l'alta temperatura,
bisogna che essa continui, ed il suo effetto sarà tanto maggiore,
quanto più prolungato. Se quindi noi potessimo rallentare il corso
delle stagioni, così che ogni mese durasse sessanta giorni invece di
trenta; nell'estate in tal modo raddoppiata lo scioglimento dei
ghiacci progredirebbe molto di più e forse non sarebbe esagerazione il
dire che la calotta polare al fine della calda stagione andrebbe
interamente distrutta. Ma non si può dubitare ad ogni modo, che la
parte stabile di tale calotta sarebbe ridotta a termini molto più
angusti, che oggi non si veda. Ora questo appunto succede in Marte. Il
lunghissimo anno quasi doppio del nostro permette ai ghiacci di
accumularsi durante la notte polare di 10 o 12 mesi in modo, da
scendere sotto forma di strato continuo fino al parallelo 70° ed anche
più basso; ma nel giorno che segue di 12 o 10 mesi il Sole ha tempo di
liquefare tutta o quasi tutta quella neve di recente formazione,
riducendola a sì poca estensione, da sembrare a noi nulla più che un
punto bianchissimo. E forse tali nevi si struggono intieramente, ma di
questo finora non si ha alcuna sicura osservazione.
Altre macchie bianche di carattere transitorio e di disposizione meno
regolare si formano sull'emisfero australe nelle isole vicine al polo;
e così pure nell'emisfero opposto regioni biancheggianti appaiono
talvolta intorno al polo boreale fino al 50° e 55° parallelo. Sono
forse nevicate effimere, simili a quelle che si osservano nelle nostre
latitudini. Ma anche nella zona torrida di Marte si vedono talora
piccolissime macchie bianche più o meno persistenti, fra le quali una
fu da me veduta in tre opposizioni consecutive (1877-1882) nel punto
segnato sui nostri planisferi dalla longitudine 268° e dalla
latitudine 16° nord. Forse è permesso congetturare in questi luoghi la
esistenza di montagne capaci di nutrire vasti ghiacciai. L'esistenza
di tali montagne è stata supposta anche da alcuni recenti osservatori,
sul fondamento di altri fatti.
Quanto si è narrato delle nevi polari di Marte prova in modo
incontrastabile, che questo pianeta, come la Terra, è circondato da
un'atmosfera capace di trasportar vapori da un luogo all'altro. Quelle
nevi infatti sono precipitazioni di vapori condensati dal freddo e
colà successivamente portati; ora come portati, se non per via di
movimenti atmosferici? L'esistenza di un'atmosfera carica di vapori è
stata confermata anche dalle osservazioni spettrali, principalmente da
quelle di Vogel; secondo il quale tale atmosfera sarebbe di
composizione poco diversa dalla nostra, e sopratutto _molto ricca di
vapore acqueo_. Fatto questo sommamente importante, perchè ci dà il
diritto di affermare con molta probabilità, che d'acqua e non d'altro
liquido siano i mari di Marte e le sue nevi polari. Quando sarà
assicurata sopra ogni dubbio questa conclusione, un'altra ne
discenderà non meno grave; che le temperature dei climi marziali,
malgrado la maggior distanza dal Sole, sono del medesimo ordine che le
temperature terrestri. Perchè se fosse vero quanto fu supposto da
alcuni investigatori, che la temperatura di Marte sia in media molto
bassa (di 50° a 60° sotto lo zero!) non potrebbe più il vapor acqueo
essere uno degli elementi principali dell'atmosfera di Marte, nè
potrebbe l'acqua essere uno dei fattori importanti delle sue vicende
fisiche; ma dovrebbe lasciare il luogo all'acido carbonico o ad altro
liquido, il cui punto di congelazione sia molto più basso.
Gli elementi della meteorologia di Marte sembrano dunque aver molta
analogia con quelli della meteorologia terrestre. Non mancano però,
come è da aspettarsi, le cause di dissomiglianza. Anche qui, da
circostanze di piccol momento trae la Natura un'infinita varietà nelle
sue operazioni. Di grandissima influenza dev'esser la diversa maniera,
con cui in Marte e sulla Terra veggonsi ordinati i mari ed i
continenti; su di che uno sguardo alla carta dice più che non si
farebbe con molte parole. Già abbiamo accennato al fatto delle
straordinarie inondazioni periodiche, che ad ogni rivoluzione di Marte
ne allagano le regioni polari boreali allo sciogliersi delle nevi:
aggiungeremo ora, che queste inondazioni diramate a grandi distanze
per una rete di numerosi canali, forse costituiscono il meccanismo
principale (se non unico), per cui l'acqua (e con essa la vita
organica) può diffondersi sulla superficie asciutta del
pianeta. Perchè infatti su Marte piove molto raramente, _o forse anche
non piove affatto_. Ed eccone la prova.
Portiamoci coll'immaginazione nello spazio celeste, in un punto
distante dalla Terra così, da poterla abbracciare d'un solo colpo
d'occhio. Molto andrebbe errato colui, che sperasse veder di là
riprodotta in grande scala la immagine dei nostri continenti coi loro
golfi ed isole e coi mari che li circondano, quale si vede nei nostri
globi artificiali. Qua e là senza dubbio si vedrebbero trasparire
sotto un velo vaporoso le note forme, o parti di esse. Ma una buona
parte (forse la metà) della superficie sarebbe fatta invisibile da
immensi campi di nuvole, continuamente variabili di densità, di forma
e di estensione. Tale ingombro, più frequente e più continuato nelle
regioni polari, impedirebbe ancora per circa la metà del tempo, la
vista delle regioni temperate, distribuendosi su di esse in
capricciose e perpetuamente variate configurazioni; sui mari della
zona torrida si vedrebbe disposto in lunghe fasce parallele,
corrispondenti alle zone delle calme equatoriali e tropicali. Per uno
spettatore posto nella Luna, lo studio della nostra geografia non
sarebbe un'impresa tanto semplice, quanto si potrebbe immaginare.
Nulla di questo in Marte. In ogni clima e sotto ogni zona la sua
atmosfera è quasi perpetuamente serena e trasparente abbastanza per
lasciar riconoscere a qualunque momento i contorni dei mari e dei
continenti, e per lo più anche le configurazioni minori. Non già che
manchino vapori di un certo grado di opacità; ma ben poco impedimento
danno essi allo studio della topografia del pianeta. Qua e là vedonsi
comparire di quando in quando alcune chiazze biancastre, mutar di
posizione e di forma, di raro estendersi sopra aree alquanto ampie;
esse prediligono di preferenza alcune regioni, come le isole del Mare
Australe e sui continenti le parti segnate sulla carta coi nomi di
_Elysium_e di _Tempe_. Il loro candore generalmente diminuisce e
scompare nelle ore meridiane del luogo, e si rinforza la mattina e la
sera con vicenda molto spiccata. È possibile che siano strati di
nuvole, perchè così bianche appajono pure le nubi terrestri nella
parte superiore illuminata dal Sole. Però diverse osservazioni
conducono a pensare, che si tratti piuttosto di sottili veli di
nebbia, anzichè di veri nembi apportatori di temporali e di piogge: se
pure non sono temporanee condensazioni di vapore sotto forma di
rugiada o di brina.
Adunque, per quanto è lecito argomentare dalle cose osservate, il
clima di Marte nel suo generale complesso dovrebbe rassomigliare a
quello delle giornate serene nelle alte montagne. Di giorno
un'insolazione fortissima, quasi punto mitigata da nuvole o da vapori;
di notte una copiosa irradiazione del suolo verso lo spazio celeste, e
quindi un grande raffreddamento. Da ciò un clima eccessivo e grandi
sbalzi di temperatura dal giorno alla notte e da una stagione
all'altra. E come sulla Terra ad altezze di 5000 e 6000 metri i vapori
dell'atmosfera più non si condensano che sotto forma solida, formando
quelle masse biancastre di diacciuoli sospesi, che si chiamano
_cirri_; così nell'atmosfera di Marte saranno raramente possibili (od
anche non saranno possibili) vere agglomerazioni di nuvole capaci di
dar luogo a piogge di qualche momento. Lo squilibrio di temperatura
fra una stagione ed un'altra sarà poi accresciuto notabilmente dalla
lunga durata delle medesime; e così si comprende la grande
coagulazione e dissoluzione di nevi, che si rinnova intorno ai poli ad
ogni rivoluzione compiuta dal pianeta intorno al Sole.